抗体药研发的生物活性鉴定及功能分析

近年来，抗体药物的接连上市和重磅销售引发国内外抗体类生物治疗药物的研发热潮。抗体类生物治疗药物的活性测定在质量控制中至关重要。活性测定是对药物的有效成分和含量以及药物效价的测定，是确保抗体类药物有效性的重要质控指标。

目前抗体药物的活性分析方法主要是体外( in vitro) 检测，其中基于细胞的分析方法由于其具有操作简便、周期短、特异性好、变异度小等优点得到广泛应用。为了获得反应性理想的细胞和简便易行的检测方法，构建转基因细胞成为目前常用的策略之一。此外，一些新型技术也快速应用于抗体类药物的活性评价中。结合抗体类生物治疗药物活性测定方法的现状以及发展趋势，主要从基于细胞、转基因细胞以及新技术应用三方面对抗体药物活性测定方法进行简要综述,为抗体药物的研发和质量控制提供新思路。

仪器信息网特别制作本期“抗体药物研发的生物活性鉴定及功能分析——基于细胞分析研究的重点仪器盘点”专题，旨在为广大抗体药物研发领域用户提供相应相应的分析技术仪器及方法，也希望借此专题为广大生物制药研发相关从业人员提供力所能及的帮助。

抗体药物已经成为治疗肿瘤的重要产品。国内各大药企也将抗体药物作为研发重点，也是药企开拓市场的亮点产品。生物技术在药物科学方面的应用对新型抗体药物的发展带来一系列突破。为帮助从事相关研究的用户梳理生物制药质量控制研究技术及方法，仪器信息网特别策划了“抗体药研发的生物活性鉴定及功能分析”相关专题并邀请了赛默飞蛋白和细胞分析技术应用高级经理冯彦斌分享。他在文中主要分析了国内抗体药物的市场潜力、研发进展以及相关生物活性鉴定和功能分析。
中国生物医药产业的发展从80年代开始，在1993年取得了第一个突破，“十一五”期间我国逐步形成了长、珠江三角洲和京津冀地区3个综合性生物产业基地;到了“十三五”期间国家已将生物医药行业作为国民经济的支柱产业大力发展，行业市场规模呈逐年增长趋势。2018年我国生物医药行业市场规模已经超过3500亿元，共有9个自主研发的1类新药获批上市，是我国批准1类新药上市数量最多的一年。
近年来，全球制药行业的快速发展和极具前景的市场，吸引了一众资本的目光。2020年新冠疫情的肆虐，进一步推动了生物药与生物类似药的市场发展，让行业全面认识到制药市场的发展潜力与意义，随着资本对市场的不断加码，制药市场的发展势头也越来越强劲。
仪器信息网特此邀请赛默飞世尔科技(中国)有限公司技术应用专家张杰谈一谈对流式细胞仪的认识。她表示赛默飞世尔科技的Attune NxT流式细胞仪在稀有细胞鉴定、全血样品检测和肿瘤学研究等领域具有独特的优势。
由中国医药企业管理协会指导，E药经理人、赛默飞世尔科技共同主办的2021中国医药创新100峰会于2021年4月10日在上海举行。
本次峰会由主论坛与医药创新leader专场组成。开幕伊始，临港新片区党工委委员、管委会专职副主任吴晓华应邀做政策宣介和交流。中国医药企业管理协会名誉会长郭云沛，主办方代表赛默飞中国区总裁冯时瀚（Hann Pang）为本次峰会召开做了致辞。赛默飞董事长、总裁兼首席执行官葛士柏（Marc N. Casper）也通过视频形式对与会嘉宾的到来表示欢迎
随着生命科学的不断发展及对单细胞分析手段越来越高的需求，传统的荧光流式细胞技术已不能满足科学家们的需要。质谱流式技术(Mass Cytometry)因此应运而生。它通过对传统流式技术和质谱技术的整合，是目前单细胞多参数分析中最先进的技术之一，也有越来越多国内的科研、临床及药物研发的工作者们将他们敏锐的目光投向了这一先进的技术，研究方向涉及肿瘤、免疫、转化医学、干细胞、药理研究等诸多领域。尤其是2020年新冠疫情爆发，质谱流式细胞技术在这一领域更是提供了良好的支持。这里是2020年质谱流式平台部分令人印象深刻的文章。
捷伦生物（原艾森生物）成立于2002年，是生命科学研究高性能细胞分析平台的开发和商业化先驱。2019年，安捷伦生物加入安捷伦科技公司，成为细胞分析事业部一员，继续为用户提供高质量的活细胞分析产品。进博会期间，仪器信息网来到位于防疫专区的安捷伦生物展位，就安捷伦生物参展产品、业绩表现和后疫情时期发展规划等问题采访了安捷伦生物中国区市场总监陈业。
2021年5月12日，珀金埃尔默宣布已达成协议，以2.6亿美元现金收购Nexcelom Bioscience。该交易预计将在2021年第二季度完成。 Nexcelom Bioscience是一家全球领先的全自动细胞计数仪、细胞成像工作站、分析及各种细胞试剂耗材等产品供应商，同时公司还可提供符合ISO标准的细胞计数标准的细胞计数方法选择和开发咨询服务，协助开发细胞、基因及免疫肿瘤疗法、病毒学药物和疫苗。
基于2020年新版中国药典，根据重组单克隆抗体制品内在固有质量属性的差异与不同，确定制品的关键质量属性，选择相应适宜的分析方法开展质量检定，检定内容包含以下方面，纯度，杂质，及含量的测定，效价的评估，无菌，内毒素，支原体等的检测，修饰抗体的检测，及鉴别与一致性分析。
从原理来看，这类实验主要分为两类，一类是基于靶点特异性结合的抗体结合实验，这类方法主要研究抗体与靶点直接的特异性结合能力，研究方法分别有依赖于固相介质的ELISA,均相溶液中的靶点结合检测，以及细胞水平的流式分析；另一类是基于配体阻断结合的抗体结合实验，这类实验主要研究抗体与配体竞争结合受体的情况，通过比较抗体与配体结合受体的亲和力差异，来评价抗体与靶点的结合位点和结合能力。
在肿瘤免疫微环境中，细胞组分极为复杂，除了肿瘤细胞外，还有各类由多能造血干细胞分化而来的淋系和髓系前体细胞；髓系前体细胞可分化为单核细胞，巨噬细胞粒细胞等；淋系前体细胞可分化为T，B，Nk细胞，T细胞在一定条件下可定向分化为激活T细胞，记忆T细胞和抑制性T细胞等；B细胞又可分化为浆细胞分泌产生抗体。
肿瘤特异性抗体功能分析包含很多方面： T细胞功能活化及增殖、细胞因子分析、抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity; ADCC）、抗体介导的补体依赖的细胞毒性（complement dependent cytotoxicity; CDC）、巨噬细胞抗体依赖性的细胞吞噬作用（Antibody-Dependent Cellular Phagocytosis; ADCP）等。
抗体偶联药物（ADC）功能分析作为抗体研发极为关键的环节，涉及如药理药效评估的内化作用检测，细胞毒增强（ADCP效应激活吞噬作用）检测，3D细胞模型评估等多方位检测及评价，赛默飞抗体药研发功能检测全流程解决方案平台可以提供从细胞活性，增殖，毒理，表达等包括成像及流式检测评估到蛋白高通量检测的一系列完整研究平台。
双特异性抗体（Bispecific antibodies, BsAbs）是一种可以与相同或不同抗原上的不同表位结合的抗体结构。目前双特异性抗体被广泛应用于肿瘤治疗领域，比如将抗CD3抗体与肿瘤靶向抗体进行组合，所构建的双特异性抗体可招募T细胞接近肿瘤细胞，起到介导T细胞杀伤肿瘤细胞的作用，除此之外，双特异性抗体还被应用于治疗骨质疏松、血友病、自身免疫疾病等其他领域。
Cytation5是一套全新而独特的检测系统，采用革命性的技术将自动数字显微镜和方便灵活的多功能微孔板检测仪整合于一台仪器之内，非常适合细胞生物学领域的研究应用。Cytation5是为活细胞分析而量身定做，因此还具有其它的相关特性:温度控制可达65℃，多种震荡模式，CO2/O2气体控制装置以及支持延时分析技术。Cytation5细胞成像微孔板检测仪综合了活细胞工作站、高内涵筛选仪、多功能酶标仪的功能，它是真正意义上的多功能微孔板检测仪
针对生物大分子制药研发流程的每一个环节，PerkinElmer公司可提供覆盖分子-细胞-活体-组织的全方位检测技术、仪器平台、试剂耗材及相关服务。针对杂交瘤、噬菌体或人源B细胞等不同文库的抗体筛选，高通量多模式检测系统、多标试剂（如高灵敏度免洗Alpha技术）及细胞株、高内涵细胞显微成像系统、自动化样品处理工作站可以在分子及细胞水平提供最佳的高通量抗体筛选及优化方案。对于抗体药物的临床前/临床功能验证、安全评价及治疗效果，可借助生化检测及分子影像学平台，完成从分子机制、细胞信号通路、组织微环境及整体动物水平的系统评价。针对抗体工艺开发及生产质控过程中的抗体纯度、糖基化、片段化/聚合化、荷电异质性及宿主细胞残留等重要质控指标，全自动毛细管电泳抗体分析系统和多模式检测及专业试剂盒可大大降低该环节的技术成本。另外，随着医疗大数据时代的到来，PerkinElmer Signal数据挖掘分析系统，结合高质量显微成像技术和数字定量病理智能算法，为基础研究到临床实践的转化进一步助力加速。
This Application Note demonstrates the utility of capillary electrophoresis/mass spectrometry (CE/MS) for the analysis of intact monoclonal antibodies (mAbs).The Agilent 7100 CE System coupled to an Agilent 6530 Q-TOF LC/MS was used to study the intact and reduced forms of mAbs. The combination of mass measurements obtained by CE/MS and the data processing capabilities of Agilent MassHunter and BioConfi rm Software enables the identifi cation of heterogeneity in an intact mAb and its fragments. The result demonstrates the utility of CE/MS as a complementary technique to liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS) for the analysis of mAbs.
抗体药物偶联物 (ADC) 是制药公司药物开发途径中快速发展的一类新型生物治疗药物。ADC的制备方法是通过化学方法将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体相连。ADC 通过结合高效细胞毒性药物与靶标特异性抗体将细胞毒性药物直接送达病变组织，同时限制药物在非目标组织中的毒性。 药物/抗体比率 (DAR) 是抗体所连接药物数量的平均值，它是 ADC 的重要属性。由于低载药量会降低效力，而高载药量则会对药代动力学 (PK) 和毒性产生负面影响，因此 DAR 值能够对药效产生影响。目前的偶联化学方法有赖氨酸侧链酰胺化或半胱氨酸链间二硫键还原，载药量通常为 0 ~ 8 个药物分子 (D0 ~ D8)/抗体。