IBI305 (BYVASDA® )是由信達生物開發的貝伐珠單抗生物類似藥，該藥于2020年獲得國家藥品監督管理局（NMPA）的初步批準。IBI305是一種重組人源化的抗血管內皮生長因子（VEGF）單克隆抗體，它能夠選擇性地與血管內皮生長因子（VEGF）高親和力結合，從而阻斷VEGF與血管內皮細胞表面受體的結合。
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，并將生產規模從 1000 升擴大到 3000 升。這種改變不僅可以減輕環境壓力，提高生產效率，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的治療蛋白來說具有吸引力。無論是最初的開發還是批準后的規模變更，都遵循了質量源于設計（Quality by Design，QbD）原則，以評估關鍵質量屬性（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）近期發了一篇文章，對工藝變更前后的產品類似性進行了全面的研究[1]。
結合活性作為抗體的關鍵質量數據，是一致性評價的關鍵指標之一，基于美國藥典推薦的生物層干涉（BLI）技術的Octet® 非標記分子互作分析系統成為了結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模細胞培養的生產率。在 3000L的生產規模下，研究人員對改變前后的工藝性能進行了比較。結果顯示，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生產型生物反應器更換前和更換后的細胞生長結果（A）和細胞活率（B）
生物學活性檢測
在本文中，對于生物學功能部分的研究，包括Fc受體親和力和C1q親和力的測定，都使用了基于BLI技術的Octet® 非標記分子互作分析系統，與Avastin® 相比，無論是變更前還是變更后的 IBI305 ，都展現出了相似的結合親和力。
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® 優秀的測試重復性。這些結果表明，Octet® 可以滿足多批次親和力測試的要求
Fc介導效應功能活性評價的背景和重要性
Fc片段能與效應分子和效應細胞上的Fc受體結合，使得抗體藥物產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。各國關于生物大分子藥物活性檢測的指導原則都包含了Fc介導的效應功能活性評價，這是生物大分子藥物質量屬性研究的重要一環。國家藥品監督管理局藥品審評中心2023年9月27日發布《抗體偶聯藥物非臨床研究技術指導原則》[2]中，也強調了這些測試的重要性。
2021年，美國藥典專門推出了關于Fc介導的效應功能活性評價方法的章節，并將基于生物層干涉技術的Octet® 非標記分子互作分析系統作為其中方法之一[3]。
受體結合活性實驗方法
2020年6月，中國食品藥品檢定研究院發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合解離。也可以使用帶有His標簽的Fc受體進行相關檢測，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進行結合解離。BLI非常適合用于檢測C1q結合，睿智化學在2017年就發表專題文章，介紹使用BLI技術檢測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。這些原料生產公司本身也是用Octet®來檢測其產品的質量。參考他們的質檢方法，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質檢數據和廠家2的CD16a（FcγRIIIB）的BLI質檢數據
細胞株的改變可能是生物治療產品最復雜的工藝變更。該文首次報告了批準后生產細胞株變更的可比性研究。根據風險評估，細胞株的變更及相應的工藝調整可能會對一系列關鍵質量屬性（CQA）產生重大影響，尤其是對生物學活性的影響尤為顯著。為了最大限度地觀察質量變化并減少不確定性，本文廣泛采用了包括Octet® 在內的具有高特異性、高靈敏度、高準確性和高重復性的先進分析技術，從而證明了變更后的產品與變更前的產品具有相似的質量。
Octet® 由于其良好的性能，已被NMPA等法規機構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，已經成為生物制藥行業的常用儀器。
除此之外Octet® 在藥物研發中還有以下優點：
非標記Direct Binding是趨勢，結果更準確
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，可以縮短研發周期
應用多，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，工藝開發的殘留物測試等應用都可以涵蓋
用戶多，文章多，認可度廣
萬金油技術，可以用與檢測DNA，小分子，蛋白質等各種生物分子
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] 國家藥監局藥審中心關于發布《抗體偶聯藥物非臨床研究技術指導原則》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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