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单克隆抗体因其高特异性、低毒性及较长的血清半衰期而成为被广泛应用的治疗性蛋白药物。与小分子药物相比,单克隆抗体的合成和分泌过程复杂,在生产、贮存及临床使用过程中均可能产生各类翻译后修饰(Post-translational Modifications,PTMs)变异体。常见的PTM包括糖基化修饰、脱酰胺修饰、氧化、异构化、C端赖氨酸剪切、N端焦谷氨酸环化等。这些PTM可能导致抗体药物电荷及结构发生变化,影响与目标抗原以及Fc受体的亲和力,进而改变抗体药物的活性及半衰期等;此外,PTM甚至可能使抗体稳定性降低、产生免疫原性等,最终影响单克隆抗体药物的有效性、安全性和稳定性。PTM与抗体的电荷异质性密切相关。为分析抗CD52抗体电荷异质性的形成原因,本研究使用CEX-HPLC技术分离不同电荷异构体并通过UPLC-MS技术全面分析不同电荷异构体上存在的PTM类型及位点。结果发现:抗CD52抗体上存在N-297糖基化、Asn59/Asn384/Asn325/Asn159脱酰胺、Met68/Met252/Met428氧化、C端赖氨酸剪切和N端焦谷氨酸环化等PTM;脱酰胺是导致酸性异构体的主要因素,氧化及C端赖氨酸剪切不完全是导致碱性异构体的主要因素。稳定性实验是抗体产品货架时间确定的重要依据,抗CD52抗体在25℃条件下的加速稳定性实验中表现出酸性异构体增加。因抗体的电荷异质性与其PTM密切相关,在综合考虑脱酰胺对抗CD52抗体酸性异构体的影响后,选择对其制剂pH进行优化。在pH 6.6/7.0/7.4三组不同制剂pH条件下进行加速稳定性实验,结果表明6个月后pH 6.6条件下的抗体酸性异构体最少(20.9%);pH 7.4条件下的抗体酸性异构体最多(49.3%)。因此,选择pH 6.6作为抗CD52抗体的制剂pH。糖基化修饰是另一种重要的PTM,在生产过程中多种因素可能造成糖基化修饰的改变。本研究对比了在连续灌注生产工艺中使用不同细胞截留装置时对抗体质量属性的影响,发现使用交替切向流截流装置与使用倾斜式截留装置相比,所生产的抗体较含有更多的Man5糖型(9.3±0.47%vs.1.8±0.058%),且Man5糖型的含量随着培养时间的增加而增加;在培养5周时,基于交替切向流截流装置的工艺的培养基中NH4+浓度已达到第2周浓度的3.4倍,而另一种工艺中无此现象。因此认为NH4+浓度是影响该抗体Man5糖型含量较高的主要原因。此外,基于交替切向流截流装置的工艺所生产的抗体含有更多酸性异构体,认为与脱酰胺有关。但两种工艺所生产的抗体体外生物活性无差异。因此,从PTM角度考虑,初步认为倾斜式截留装置优于交替切向流截流装置,但工艺考虑因素较复杂且无相关体内数据,需要进一步研究对比两种细胞截留装置。本研究使用液相色谱和质谱方法对抗CD52抗体的PTM进行全面分析,依据PTM分析结果对抗体的制剂条件及生产工艺进行初步优化。上述研究结果有助于加深对抗体特性的了解,帮助开展抗体的质量属性和工艺参数研究,为该抗体进行GMP生产和临床研究打下基础。