122cc太阳集成游戏官方网站基于可商业化授权的CHO-K1细胞株,结合自有的质粒系统以及细胞株筛选方案,建立皓越®稳定细胞株平台,2021年至今已为国内外客户完成超过50个单抗、双抗以及融合蛋白稳定细胞株构建项目。在常规培养条件下,项目平均表达量大于6.7g/L,高效助力客户项目更快更好推进。2022年,基于皓越®的基础上进一步打造Fut8敲除的ADCC加强型稳定细胞株构建平台,为客户提供更多元的选择与服务。
现在,皓阳正式推出“4g保底,挑战无上限”的稳定细胞株开发服务!为对称结构的单/双抗提供4g/L的保底细胞株构建服务。为实现全球稳定细胞株构建第一品牌的愿景,欢迎客户将皓阳的服务同步与国内外任何同行做同步对比。
双特异性抗体(bispecific antibody,bsAb)是一类能识别两种位点或能与两种抗原进行结合的非天然抗体结构,从由linker连接的两个最小抗原结合片段,到IgG结构基础上交联额外的结构域的“大型”分子,科学家们的奇妙构思造就了琳琅满目的精巧架构,赋予了理论上“1+1大于2”的能力——bsAb能表现出单独的亲本抗体或混合的“鸡尾酒疗法”不可比拟的性质和潜力。如在最为广泛的应用领域之一——肿瘤的免疫治疗上,bsAb能同时结合两个位点,发挥阻断肿瘤细胞信号通路,介导免疫细胞杀伤靶细胞等功能,降低单抗的“脱靶”效应,减少肿瘤细胞逃逸。由于bsAb的种种优越性,近年来一直受到业内的高度关注,也成为癌症,炎症,自身免疫病等多种疾病的开发热点。
随着行业发展,从第一个上市的Catumaxomab起,Amgen的Blinatumomab和Roche的Emicizumab相继获批,近期国家药品监督管理局(NMPA)官网公示,由康方生物自主研发的PD-1/CTLA-4 双特异性抗体Candonilimab获批上市。可以预见,未来的赛道上涌现的bsAb明星将会越来越多,而将一个promising的bsAb从实验室推动到临床及上市,真正造福患者,从CMC的角度,需要高屋建瓴的设计与思考。
通过剖析与归纳bsAb的结构,可分为具备Fc区的IgG-like bsAb及不具备Fc区的non-IgG-like bsAb,其中IgG-like bsAb又分为对称(Symmetric)和非对称结构(Asymmetric)。Catumaxomab和Emicizumab是IgG-like bsAb的典型代表,这类bsAb在CMC上的优势在于溶解性和稳定性较好,劣势在于有些复杂结构会带来较高的聚体、错配、得率低等问题;Blinatumomab则属于non-IgG-like bsAb一类,这类bsAb在CMC上的优势在于结构简单,一般表达量较高,劣势则在于需要开发特定的纯化技术路线等。
如何能在IND阶段顺利完成bsAb的开发工作,需要从以下几个重点考虑:
01
细胞株开发
基于QbD理念及现实因素考虑,对于整个CMC而言,一个“天资卓越”的细胞株重要程度不言而喻,它是整个CMC的起点和基础。高效稳定细胞株兼具表达量高,产品质量好(错配/聚体低等),稳定性好等特性。这些特性直接影响到后续工艺开发、生产可及性和生产成本的控制。皓阳在2021~2022年间开发了15个bsAb项目,涵盖7种不同结构的经验,见图1。目前针对bsAb的细胞株开发,皓阳多维度做了更多的考虑和设计,主要体现在表达载体设计、宿主细胞选择、检测方法和筛选方式的设计和选择上。
图1 bsAb结构-表达量汇总注:商业化CD培养基常规14天Fed-batch培养工艺;红点为Top clone titer;绿点为Top pool titer。
针对不同结构的bsAb个性化的载体构建策略,在细胞株开发早期高通量的检测bsAb的纯度和正配率,在细胞株筛选过程中确定关键指标和技术点,以尽可能的保障能筛选到表达较优bsAb的细胞株,一个Asymmetric formats bsAb开发实例如下:
通过转染及高通量minipool筛选,得到一批细胞群,表达及质量情况如下表
其中minipool B在正配率和表达量上较其余minipool有显著优势,SEC纯度在可接受范围内,挑选minipool B进行单克隆筛选,细胞株表达及一步亲和纯化后质量情况如下表
由此可见,通过前期获得正配率较高,表达量较优的细胞群,后续筛选出理想的细胞株概率大幅提升,极大程度的减低了该Asymmetric formats bsAb后续工艺开发的难度。
02
上游工艺开发
诚然,获得一个表达高质量蛋白的细胞株对于bsAb后续开发是相对事半功倍的,但往往会存在没有筛到理想细胞株的情况。细胞株开发是相对耗时费力的限速步骤,反复重复该部分工作,结果的不确定性极大,因此带来难以考量时间和经济成本。上游工艺开发可及时介入,以期通过后天的培养条件优化改善产物质量,一个开发实例如下。
如图1中结构1所展示的Symmetric formats bsAb,由于分子结构的复杂性导致蛋白分泌时出现断裂,且碎片无法经纯化有效的去除,针对该热门靶点结构分子,不同公司采取了不同的处理手段,如通过对细胞因子序列的改造减少断裂(WO2018205985A1)。该项目在未经序列优化的情况下,通过高通量细胞株筛选对于断裂情况无有效改善,在选定top clone后,结合培养基开发和细胞培养工艺优化,成功降低了bsAb断裂比例,对碎片含量进行了有效控制,提高了纯化收率。后续三批中试生产收率达到65%-70%,与单抗基本一致。
03
下游工艺开发
与单抗相比,bsAb具有更加多样化的分子结构与更加复杂的副产物,如同源二聚 (Homodimer)、重-轻链错配(Heterodimeric Fc species)、半抗(Half antibody)、轻链二聚体、重链二聚体(light chain dimer,heavy chain dimer)等,对下游纯化工艺提出了更高的挑战。现阶段bsAb的纯化策略依然主要依赖于层析技术。不同于单抗的经典三步层析策略,bsAb没有固定的纯化套路,一个好的bsAb纯化策略需同时考虑副产物去除、目的蛋白收率、成本以及工艺的可放大性。
快速有效的完成bsAb纯化策略研究,首先需要了解目的蛋白的分子结构与性质,知己知彼,方能百战不殆。bsAb通常具有特殊的分子设计,以提高其正确配对率,减少副产物的产生。有时可以增加bsAb与副产物之间的差异性,提高层析步骤的分辨率;其次根据已有的平台方法,选择合适的层析工艺去除杂质;最后整体考量工艺对杂质的去除能力,制定纯化策略。一般的纯化工艺包含捕获、粗纯、精纯三个步骤。在bsAb纯化策略的制定上也可对其进行借鉴,评估每个层析工艺对不同杂质的去除能力,考虑每个步骤输入条件与输出结果,有效连接各个层析工艺,从而达到制备合格产品的目的。一个Asymmetric formats bsAb开发实例如下。
通过高通量细胞株筛选,获得的细胞株表达量较高,但蛋白质量与原研有所差异。通过下游工艺去除错配体,精纯后蛋白质量与原研高度相似。
bsAb作为抗体治疗领域的新兴概念,受到持续且瞩目的关注。多家企业已进行bsAb的战略化布局,虽然目前多数处于研发阶段,但可以预见后续的bsAb赛道将会越来越拥挤。而克服bsAb产业化过程中面临的种种挑战,需要各方携手并进,通盘考虑。相信未来会有更多的疗效强、副作用低的bsAb进入市场,为患者带来更多的选择和希望。
参考文献
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