本期技术贴将为大家解析来自Merck和BMS公司,于2022年发表在Frontiers in Immunology期刊中的文章,来看看行业高影响力企业是如何进行单克隆抗体药物自发形成聚集体的免疫原性风险评估。
聚集会影响抗体药物的免疫原性?
会。因聚集引起的免疫原性可能诱发机体产生有害免疫反应,例如形成抗药抗体(ADA:Anti-drug Antibody),进而影响药物的有效性和安全性。
多大的蛋白质聚集颗粒会产生免疫原性?
微米级大小的颗粒,特别是在2-10μm范围内,已被证明可诱导先天性细胞因子释放。
如何在体外实验评估抗体药物的免疫原性?
本研究中利用两种细胞系(PBMC和THP-1BLUENFκB)作为实验模型,探究三种单克隆抗体(mAb1、英夫利昔单抗 inflfliximab、曲妥珠单抗 trastuzumab)自发性聚集对免疫原性的影响,测定先天性和适应性免疫相关细胞因子以及趋化因子表达水平,包括IL-1β、IL-6、TNF-α和IFN-γ等。
治疗性单抗下游工艺过程中,可能引起聚集的原因有哪些呢?
抗体药物生产可谓“步步惊心”,纯化工艺(Purification process)、剪应力(Shear stress)、搅动(Agitation)、混匀速度(Mixing speed)、过滤(Filtration)、贮存温度(Storage temperature)、错误处理(Mishandling),例如不慎掉落,都可能会引起蛋白质聚集。
看来不仅在制剂开发过程中需要对蛋白质颗粒进行检测,在整个抗体药物生产过程中,也需要对蛋白聚集进行监测!那么,该项研究中使用了哪些技术表征蛋白质不溶性微粒呢?
主要使用两种技术,MFI(Micro-Flow Imaging)和光阻法。MFI被应用于计数在不同上游工艺处理后不溶性微粒情况。包括病毒过滤/中和/灭活(FNVI)、阴离子交换色谱(AEX)和病毒过滤(VF)。如表格1所示,mAb1在经过FNVI步骤后,产生最多颗粒。
有和光阻法进行对比吗?
有。如文中所说,光阻法所测得颗粒数少于MFI。
MFI技术优势
可覆盖检测1 - 300μm亚可见颗粒
全自动轻松检出半透明&高透明亚可见聚集颗粒,无漏检困扰
准确检测高浓度或高粘度溶液中颗粒粒径并计数,符合21 CFR Part 11
有效区分不同颗粒来源(内源性&外源性):蛋白聚集、硅油、气泡、纤维等
参考文献:
Swanson, M. D., Rios, S., Mittal, S., Soder, G., & Jawa, V. (2022). Immunogenicity Risk Assessment of Spontaneously Occurring Therapeutic Monoclonal Antibody Aggregates. Frontiers in immunology, 13, 915412.