回顾双特异性抗体:从细胞系开发到制造

文/凯文·罗宾逊 7 - 5 - 2021

随着同时针对两种不同表位的技术的出现,近年来全球双特异性抗体市场的增长加速。Kevin Robinson博士采访了Catalent Biologics公司研发副总裁Gregory Bleck,了解这些创新疗法的优点、缺点和应用

回顾双特异性抗体:从细胞系开发到制造

KSR:什么是双特异性抗体?与“传统”单克隆抗体相比,它们有什么好处?

GB:Bi/多特异性抗体是可以结合两个或两个以上不同靶标的抗体;有各种不同的格式,可用于实现这一点,包括3链,4链,抗体融合和单链品种。

与单克隆抗体相比,双特异性抗体有许多潜在的好处,包括它们通过将特定细胞类型招募到疾病部位来增强药物效果的能力,以及由于它们可以靶向多种途径而降低治疗耐药性的潜力。

它们可用于感染性疾病,针对可能需要的多种不同的表位,以阻止各种病毒和细菌的影响,目前正在研制的一个例子是预防艾滋病毒/艾滋病。

对于其他需要多种抗体的病毒或细菌疾病,一些潜在的治疗方法也在临床中。在未来,如果这些产品可以作为单一的双特异性或多特异性产品来生产,将会更具成本效益。

KSR:作为一项新兴技术,我理解工程和制造过程可能存在问题。Catalent是如何解决这些障碍的?

GB:Bi/多特异性抗体是高滴度表达的一个挑战,因为它们通常需要三个或更多不同的基因来表达,而传统的单克隆抗体只需要两个。

对于需要选择标记的细胞系发育技术,由于每个基因需要自己的选择标记,使用多个标记可能会出现问题。

重要的是能够拨入每个基因的表达,以便细胞能够以正确的比例表达基因产物,以获得最佳质量的蛋白质。

格雷格黑色物质

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Catalent的经验包括使用多种形式的双特异性抗体,包括3链,4链,抗体融合,单链和多特异性抗体。

我们的专利细胞系开发技术,GPEx,使我们能够滴定正确数量的基因,以确保细胞能够正确组装双特异性分子。

GPEx平台非常强大,即使在难以表达的蛋白质中也能实现高表达。它也可以用于各种细胞系;因此,如果确定CHO不是最适合某个程序的细胞系,那么这就不是一个障碍。我们还拥有强大的工艺开发能力和工具来优化细胞培养过程,以提高滴度。

其中包括Berkeley Lights Beacon克隆选择系统,该系统能够快速鉴定高表达克隆,以及Sartorius Ambr系统,该系统能够为细胞系选择最佳的细胞培养条件。

KSR:从分析的角度来看,生产高质量双特异性抗体需要哪些额外的步骤,而其他治疗方法可能不需要这些步骤?

GB:分析测试对于双特异性来说可能是一个挑战,因为需要验证蛋白质具有不同链的正确比例……我们需要知道它与它设计的各种目标结合。

大部分分子都需要在早期进行详细的分析和分析开发;此外,它们需要被执行到这个过程中,以确保产生正确的分子,并确定最好的克隆细胞系。

还需要更复杂的质谱表征和基于细胞的分析来确认正确的结构和功能。例如,反相高效液相色谱法(HPLC)和高分辨率质谱法可用于完整和去糖基化质量分析、杂质谱和更详细的亚基分析。

KSR:我还读到免疫原性可能存在问题;你能否谈谈今后如何克服这个问题?

GB:双特异性和多特异性分子有数百种不同的结构/格式。对于其中许多,需要各种新型的分子融合来产生正确的结构,由融合产生的序列可以产生独特的表位,增加这些工程蛋白的免疫原性。

对于其他类型的设计,这些独特的表位是最小的,所得到的分子没有这些免疫原性问题。

展望未来,导致较低免疫原性的设计将被识别和青睐,一些更具免疫原性的格式中的序列负债将发生突变,以降低患者的免疫反应。

因为有这么多不同的格式可供选择,免疫原性不太可能是个体抗体组合无法克服的问题。

回顾双特异性抗体:从细胞系开发到制造

然而,可能存在一些独特的双特异性结构形式,它们将更加一致地具有免疫原性,并且无法通过蛋白质工程进行补救。因此,这些特定的格式在未来可能对开发人员和创新者不利。

KSR:展望未来,你认为将双特异性抗体的生产扩大到商业规模会有什么问题吗?

GB:放大的潜在问题在某种程度上取决于分子的形式,但这就是滴度和蛋白质质量成为更重要考虑因素的地方。

如果在临床规模生产过程中,由于细胞系开发和工艺开发平台不太适合双特异性,所以从低滴度开始,那么这有时是可以控制的,因为临床需求可能足够低,只需一个或几个批次就可以满足。

然而,为了满足商业需求,需要扩大生产规模,低滴度会对商品成本产生重大影响。

确保批与批的一致性是扩大双特异性生产时可能出现的另一个问题。如果细胞系每次都不能产生双特异的同质群体,这可能会导致超出规格的批次失败,这可能是昂贵的。除此之外,大多数结垢的其他方面与传统抗体或重组蛋白相似,这取决于双特异性格式。

KSR:现有的工厂和设施是否与大规模生产兼容,或者行业是否需要投资于新的(一次性的,更灵活的)技术?

GB:围绕生物制剂制造的许多传统智慧仍然适用于双特异性。例如,如果制造是在小规模/多产品设施中进行的,那么一次性反应堆和技术就很有意义;相反,在大型设施中,不锈钢是唯一现实的选择。

如果最终产品高度不稳定,那么连续处理可能是一个可行的解决方案,但这也有其自身的考虑,例如执行过程中分析。如果您使用的是低表达细胞系,那么研究强化过程可能是有益的,这可能有助于提高效率,并提供缩短批处理时间和增加产量的潜力。

KSR:从患者负担能力的角度来看,怎样做才能使成品可行?

GB:与其他药物一样,患者群体规模、疾病指征、给药途径和剂量等因素将成为定价的主要驱动因素。

但对于一些患者的适应症,双特异性抗体实际上可以帮助降低负担能力,例如当患有特定疾病的患者目前可能接受两种或两种以上抗体作为治疗时;然后,结合这些靶点的多特异性抗体疗法将潜在地降低患者的成本。

此外,一些正在开发的双特异性产品是癌症产品,它们看起来可以模仿CAR-T细胞疗法在患者身上的作用。目前,双特异性产品的制造成本要比CAR-T细胞疗法低得多,这可能会降低患者的成本。

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