evidentic 生物制劑藥物開發(fā)管道第 3 部分：潛在客戶生成和優(yōu)化

一旦目標(biāo)得到驗證，就決定了所需的干預(yù)類型?？贵w藥物通常靶向細胞表面分子，例如細胞膜受體或腫瘤抗原。單克隆抗體藥物可以通過信號阻斷、免疫檢查點抑制或單克隆抗體內(nèi)化等多種作用機制發(fā)揮其治療作用。此時要考慮的另一個重要方面是選擇可以提供所需治療效果的抗體形式?？紤]了幾個參數(shù)，包括同種型（IgG、IgM 或 IgA）、人源化與*人、單價與多價、單特異性與雙特異性/多特異性、完整 Ig 與 Ab 片段、偶聯(lián)物與非偶聯(lián)物等。

早期的候選抗體被稱為“命中"，由使用雜交瘤技術(shù)、噬菌體展示或酵母展示平臺生成的 mAb 克隆產(chǎn)生。使用不同技術(shù)產(chǎn)生的治療性抗體候選者在成為最終臨床候選者之前通常會經(jīng)歷以下研發(fā)階段：

1. 基于抗原結(jié)合能力的篩選

2. 基于生物功能的命中表征和先導(dǎo)選擇

3. 鉛優(yōu)化以增強安全性、有效性和可制造性之間的平衡

4. 臨床候選人選擇

篩選

成功篩選 mAb 克隆需要高質(zhì)量的試劑和經(jīng)過充分驗證的功能分析。用于檢測開發(fā)的常用試劑是 cDNA、表達質(zhì)粒、細胞系、純化蛋白、對照和參考抗體，以及用于測試物種交叉反應(yīng)的目標(biāo)直系同源物。篩選試驗通常包括初級、二級和三級試驗。初步篩選測定，通常是 ELISA，用于識別命中并過濾掉與目標(biāo)靶標(biāo)結(jié)合的抗體。隨后，設(shè)計了二級測定（高通量）和三級測定（低通量）來評估候選抗體的所需生物活性。例如，假設(shè)目標(biāo)是識別阻斷特定配體受體信號通路的抗體。在這種情況下，基于板的配體/受體結(jié)合 ELISA 可用作二級測定，而具有信號讀數(shù)的基于細胞的配體/受體結(jié)合測定可用作三級測定。

在這個階段，參考抗體、陽性對照抗體和陰性對照抗體的選擇至關(guān)重要，因為它們有助于做出有效的決定。合適的參考抗體或陽性對照抗體是檢測驗證的重要工具。參考抗體可以是功能與預(yù)期治療候選物相似的市售單克隆抗體或從公共領(lǐng)域中可用的序列重建的抗體。參考抗體也用于體內(nèi)概念驗證研究，以驗證目標(biāo)或建立功效模型。同樣，用于檢測的陰性對照抗體也非常關(guān)鍵。用于基于細胞的功能測定和體內(nèi)的陰性對照 mAb功效研究必須是物種和同種型匹配的。

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線索選擇

先導(dǎo)選擇涉及嚴(yán)格的多步驟篩選過程，以選擇與預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)或關(guān)鍵質(zhì)量屬性(CQA) 相匹配的先導(dǎo)分子，以推進藥物開發(fā)的下一階段。首先，高級命中經(jīng)過小規(guī)模表達和純化，以進行進一步的評估和表征?？贵w表征包括結(jié)構(gòu)、生化、生物物理和功能特性。例如，分析旨在確定：

• 全抗體序列和表位/CDR

• 哺乳動物表達系統(tǒng)的表達水平

• 配體結(jié)合親和力

• 翻譯后修飾

• 蛋白質(zhì)聚集或碎裂

• 生物效應(yīng)功能（ADCC、ADCP、CDC）

在這個階段，不符合 CQA 標(biāo)準(zhǔn)的“命中"被消除（例如，次優(yōu)的靶標(biāo)結(jié)合親和力、缺乏 ADCC 功能或較差的生化和/或生物物理屬性）。在體外表征后，選擇的先導(dǎo)分子被表達和純化，用于初步的體內(nèi)功效測試。粗略的 PK/PD 和毒性研究可以與相關(guān)動物模型中的功效研究一起進行，以確認(rèn)先導(dǎo)選擇。

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線索優(yōu)化

選定的先導(dǎo)分子可能需要進一步的分子工程，以最大限度地提高治療效果和安全性，最大限度地降低免疫原性/毒性，并提高可制造性以成為最終的臨床候選者。該過程包括：

提高安全性

• 抗體人源化

新一代治療性抗體是具有低免疫原性的人源化或全人 Ig 序列。這意味著它們與人類 Ig 序列更相似，因此會在患者體內(nèi)誘導(dǎo)低抗藥物抗體 (ADA)反應(yīng)，這可能會影響治療效果。例如，在嚙齒動物抗體（通過雜交瘤技術(shù)產(chǎn)生）的情況下，>90% 的 IgG 序列被人 IgG 序列取代。計算機輔助設(shè)計、噬菌體展示和酵母展示是廣泛使用的抗體人源化方法。使用的一些流行軟件是 BioLuminate、MOE 和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 Tabhu（抗體人源化工具）

• 去免疫和耐受

其他因素，如表位序列、聚集、劑量、給藥途徑和靶點也可能有助于治療性抗體的免疫原性。去免疫是消除可引起免疫反應(yīng)的抗原性表位，即T細胞、B細胞和MHC表位的過程。計算工具，例如來自 DNA 星的 Protean 3D，通常用于預(yù)測查詢序列中的這些表位。此外，一種降低免疫原性的新方法是將 Treg 表位引入抗體結(jié)構(gòu)中，以刺激 Treg 細胞。

提高療效

• 親和力成熟

該過程涉及將配體結(jié)合親和力提高到所需的親和力范圍（通常為 0.1-10 nM）。例如，通常需要高結(jié)合親和力來阻斷受體信號級聯(lián)。此外，親和力成熟有助于減少與其他相關(guān)抗原的交叉反應(yīng)，從而減少脫靶毒性的機會。成熟技術(shù)包括隨機誘變、靶向誘變、鏈改組和計算機內(nèi)方法（例如，BioLuminate）。

• Fc效應(yīng)器功能

抗體的 Fc 區(qū)可以引發(fā)免疫效應(yīng)功能，例如抗體依賴性細胞介導(dǎo)的細胞毒性 (ADCC)、抗體誘導(dǎo)的補體依賴性細胞毒性 (CDC) 和抗體依賴性細胞介導(dǎo)的吞噬作用 (ADCP)。通過計算機內(nèi)設(shè)計、定點誘變和糖基修飾進行的 Fc 工程可改善效應(yīng)器功能，尤其是在癌癥治療中。相反，用于自身免疫性疾病和炎癥性疾病的抗體藥物需要 Fc 突變來禁用 Fc-FcγR 相互作用。

增強可開發(fā)性功能

• 藥代動力學(xué)特性

藥代動力學(xué)改進旨在增加血清半衰期（允許低劑量）、增加給藥間隔、開發(fā)皮下制劑等。 Fc 區(qū)的特定突變已顯示降低非特異性清除（當(dāng)非特異性內(nèi)化到細胞內(nèi)體時）和抗原結(jié)合-介導(dǎo)的內(nèi)化和清除。例如，在中性 pH 條件下增加 Fc-FcRn 結(jié)合可使抗體免于降解。

• 藥物特性

理想的生物制劑必須具備高熱穩(wěn)定性、高溶解度、高化學(xué)穩(wěn)定性和低異質(zhì)性。這些特性共同確保了抗體在儲存過程中的生物活性的成功保留、最小的聚集、更高的產(chǎn)量、易于配制和改進的制造質(zhì)量控制。