IBI305 (BYVASDA® )是由信達生物開發(fā)的貝伐珠單抗生物類似藥，該藥于2020年獲得國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）的初步批準。IBI305是一種重組人源化的抗血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）單克隆抗體，它能夠選擇性地與血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）高親和力結(jié)合，從而阻斷VEGF與血管內(nèi)皮細胞表面受體的結(jié)合。
在2020年上市后不久，IBI305進行了一次重大的批準后變更，將原有的低滴度 CHO-K1S細胞株改造為高滴度的 CHO-K1SV GS-KO細胞株，并將生產(chǎn)規(guī)模從 1000 升擴大到 3000 升。這種改變不僅可以減輕環(huán)境壓力，提高生產(chǎn)效率，還能降低生物制造的成本。因此，改變細胞株對于已上市的生物仿制藥或正在快速開發(fā)的治療蛋白來說具有吸引力。無論是最初的開發(fā)還是批準后的規(guī)模變更，都遵循了質(zhì)量源于設(shè)計（Quality by Design，QbD）原則，以評估關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQA）以及工藝變更對 CQA 的潛在影響。
中國食品藥品檢定研究院（中檢院）近期發(fā)了一篇文章，對工藝變更前后的產(chǎn)品類似性進行了全面的研究[1]。
結(jié)合活性作為抗體的關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)，是一致性評價的關(guān)鍵指標之一，基于美國藥典推薦的生物層干涉（BLI）技術(shù)的Octet® 非標記分子互作分析系統(tǒng)成為了結(jié)合活性分析的主力軍。
為什么要變更細胞株？
新的宿主細胞株CHOK1SV GS-KO是通過敲除谷氨酰胺合成酶從CHO-K1S細胞株衍生而來的，這種改變可顯著提高大規(guī)模細胞培養(yǎng)的生產(chǎn)率。在 3000L的生產(chǎn)規(guī)模下，研究人員對改變前后的工藝性能進行了比較。結(jié)果顯示，更換細胞株后，細胞的生長性能更佳，存活細胞密度和細胞存活率都有所提高。而且，表達滴度幾乎提高了4倍。
圖1. 3000L生產(chǎn)型生物反應(yīng)器更換前和更換后的細胞生長結(jié)果（A）和細胞活率（B）
生物學(xué)活性檢測
在本文中，對于生物學(xué)功能部分的研究，包括Fc受體親和力和C1q親和力的測定，都使用了基于BLI技術(shù)的Octet® 非標記分子互作分析系統(tǒng)，與Avastin® 相比，無論是變更前還是變更后的 IBI305 ，都展現(xiàn)出了相似的結(jié)合親和力。
表1. 每組實驗都進行了三個批次，這三個批次的親和力差異非常小。這一方面說明了不同批次間的一致性良好，另一方面也說明了Octet® 優(yōu)秀的測試重復(fù)性。這些結(jié)果表明，Octet® 可以滿足多批次親和力測試的要求
Fc介導(dǎo)效應(yīng)功能活性評價的背景和重要性
Fc片段能與效應(yīng)分子和效應(yīng)細胞上的Fc受體結(jié)合，使得抗體藥物產(chǎn)生抗體依賴的細胞毒性作用 (ADCC)、補體依賴細胞毒性作用（CDC）以及抗體依賴細胞吞噬作用（ADCP）。此外，也會影響抗體藥物的半衰期。這些受體包括FcγR（I, IIa, IIb, IIIc, IIIa, IIIb）, C1q和FcRn。各國關(guān)于生物大分子藥物活性檢測的指導(dǎo)原則都包含了Fc介導(dǎo)的效應(yīng)功能活性評價，這是生物大分子藥物質(zhì)量屬性研究的重要一環(huán)。國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心2023年9月27日發(fā)布《抗體偶聯(lián)藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則》[2]中，也強調(diào)了這些測試的重要性。
2021年，美國藥典專門推出了關(guān)于Fc介導(dǎo)的效應(yīng)功能活性評價方法的章節(jié)，并將基于生物層干涉技術(shù)的Octet® 非標記分子互作分析系統(tǒng)作為其中方法之一[3]。
受體結(jié)合活性實驗方法
2020年6月，中國食品藥品檢定研究院發(fā)表了一篇類似的文章，對多個批次的貝伐珠單抗原研藥與信達生物的IBI305的相似性進行了比較和分析[4]。通過這篇文章，我們可以大概了解如何使用Octet® 檢測受體活性的具體方法。
在進行Fc受體親和力檢測時，采用商品化的生物素化受體，并將其固化在鏈霉親和素（SA）傳感器上，然后與不同濃度的抗體進行結(jié)合解離。也可以使用帶有His標簽的Fc受體進行相關(guān)檢測，或者使用Fab2G傳感器固化抗體，檢測不同的受體。Octet®提供的Fc受體親和力檢測的應(yīng)用指南，可以在文末下載。
在進行C1q親和力檢測時，可以將生物素化抗體固化在鏈霉親和素（SA）芯片上，或者使用ProL傳感器捕獲kappa輕鏈的抗體，然后與不同濃度的C1q進行結(jié)合解離。BLI非常適合用于檢測C1q結(jié)合，睿智化學(xué)在2017年就發(fā)表專題文章，介紹使用BLI技術(shù)檢測C1q親和力的方法[5]。
Fc受體原料是成功建立親和力檢測實驗的前提。這些原料生產(chǎn)公司本身也是用Octet®來檢測其產(chǎn)品的質(zhì)量。參考他們的質(zhì)檢方法，可以幫助用戶更快速地建立自己的檢測方法！
圖2.廠家1的CD16a（FcγRIIIB）的BLI質(zhì)檢數(shù)據(jù)和廠家2的CD16a（FcγRIIIB）的BLI質(zhì)檢數(shù)據(jù)
細胞株的改變可能是生物治療產(chǎn)品最復(fù)雜的工藝變更。該文首次報告了批準后生產(chǎn)細胞株變更的可比性研究。根據(jù)風(fēng)險評估，細胞株的變更及相應(yīng)的工藝調(diào)整可能會對一系列關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQA）產(chǎn)生重大影響，尤其是對生物學(xué)活性的影響尤為顯著。為了最大限度地觀察質(zhì)量變化并減少不確定性，本文廣泛采用了包括Octet® 在內(nèi)的具有高特異性、高靈敏度、高準確性和高重復(fù)性的先進分析技術(shù)，從而證明了變更后的產(chǎn)品與變更前的產(chǎn)品具有相似的質(zhì)量。
Octet® 由于其良好的性能，已被NMPA等法規(guī)機構(gòu)認定為檢測抗體表征的方法之一，也是親和力表征的金標準之一，已經(jīng)成為生物制藥行業(yè)的常用儀器。
除此之外Octet® 在藥物研發(fā)中還有以下優(yōu)點：
非標記Direct Binding是趨勢，結(jié)果更準確
快速測定親和力，更加定量化地表征分子互作
通量高，使用檢測，測試速度快，可以縮短研發(fā)周期
應(yīng)用多，包括親和力測定，EC50，濃度測試，從早期的親和力排序、表位分組到后期的細胞株開發(fā)，工藝開發(fā)的殘留物測試等應(yīng)用都可以涵蓋
用戶多，文章多，認可度廣
萬金油技術(shù)，可以用與檢測DNA，小分子，蛋白質(zhì)等各種生物分子
操作簡便，耗材及維護成本低
參考文獻-
[1] Comparability strategy and demonstration for post-approval production cell line change of a bevacizumab biosimilar IBI305. Antibody Therapeutics, 2023
[2] 國家藥監(jiān)局藥審中心關(guān)于發(fā)布《抗體偶聯(lián)藥物非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則》的通告（2023年第46號） (cde.org.cn)
[3] USP<1108>ASSAYS TO EVALUATE FRAGMENT CRYSTALLIZABLE (FC)-MEDIATED EFFECTOR FUNCTION
[4] Analytical Similarity of a Proposed Biosimilar BVZ-BC to Bevacizumab. Analytical Chemistry: 2020, 92(4):3161–3170.
[5] Characterization of antibody-C1q interactions by Biolayer Interferometry. Analytical Biochemistry. 2018,549:143–148.
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