虽然可以设计LBA用来测量mAbfree或mAbtotal,但受试剂限制、样本稀释等影响,并不能确定该方法是否仅仅测定mAbfree。因此,可以采取测定mAbtotal的策略。mAbtotal和mAbfree的分析方法见表6,典型的ELISA检测格式见图2。
由于特异性试剂通常是不可及的,所以在临床前阶段通常采用测定mAbtotal的“通用”分析方法。为了与试验物种IgGs的交叉反应最小化,可以使用抗轻链(anti-light-chain)和/或亚型特异性(subclass-specific)试剂(例如图2的a、b使用抗Fc试剂)。同样的方法可以用于多种动物和不同的候选药物,但是对于每个物种,仍然需要验证每个mAb方法。
“通用”分析方法可以作为一种“现成的(off-the-shelf)”方法使用,在早期开发中,仅需要很少的优化(在确定特定的测试试剂之前)。然而,这种格式的分析方法不适用于临床样本的检测,因为其中含有mg/mL级别的人体内源性IgG的干扰,需要外加待测物,回收实验评价来确认无内源性组分的干扰。此外,该方法对活性(active)mAb药物没有特异性,但可能会与变性了的(denatured)、化学或蛋白酶降解后的mAb发生反应。
互补配对的格式使用的非抑制性抗CDR抗体试剂(抗体试剂识别mAb超可变区域上不参与L结合位点的抗原表位)和通用试剂方法是一种可以用于临床样本的检测方法(例如,图2a使用anti-mAb试剂)。在临床样本中,这种互补决定区域(complementarity-determiningregions,CDR)的抗原表位不会出现在内源性人类IgG上。但是却很难获得这样的non-inhibitoryanti-CDRmAb试剂。另外,如果使用多克隆抗体试剂,在药物开发项目的生命周期中,维护试剂批次间的一致性也是一个挑战。
对特异于mAbfree的测试格式,一对试剂中至少有一个试剂必须与待测物的同一位点结合。这些试剂可能是与L竞争结合的anti-idiotypic抗体(即inhibitoryanti-ids)或者是L本身(图2c,d)。这种分析方式的一个变种源自试剂的组合应用(例如,“桥接bridging”格式中,使用相同的试剂捕获和检测mAb,L作为捕获试剂,与anti-idiotypic抗体进行结合检测,反之亦然)。桥接格式的一个优点是为了能够被检测到,mAb必须要有两个functionallyfree结合位点。使用L的捕获方式要求mAb只有一个供检测的游离结合位点,并且对游离和部分游离的药物都有特异性。但分析结果并没有揭示这两种形式的相对比例。
在mAbfree的竞争式分析格式中,标记的mAb(例如biotin或horseradishperoxidase标记的)允许与样本中未标记的mAb竞争,以结合特定的捕获试剂。标记的mAb的数量将与样本中mAb的数量成反比。但是竞争式方法可能不如非竞争式方法的稳健性好。
虽然mAbfree代表拥有物活性的形式,是药代动力学家们的首选,但实际上,即使是设计良好的分析方法,对体内mAbfree浓度的定量也存在着挑战性。正如《结合平衡和对mAbtotal/mAbfree分析方法的挑战》中所讨论的,样品采集条件、处理过程或分析方法都可以对平衡做出干扰影响,改变mAbfree的比例。
作为替代方法,样品中mAbfree、Lfree和mAb-L的浓度可由mAbtotal和Ltotal来计算。但是计算是以平衡方程为基础的,这需要对体内平衡解离常数(Kd)有很好的估算。因为动态平衡将随着不同的mAb和相应的L浓度而发生变化,所以需要在存在过量L的情况下检测mAb,然后根据经验判定它确实是mAbtotal或mAbfree的测试方法。
图3展示了测试L对mAb干扰的示例。以不同的摩尔比预孵育L和mAb,达到平衡后,用特定ELISA来测定mAb的浓度。以L/mAb的摩尔比为X轴,抑制率为Y轴绘图。对于mAbfree的测定,IC50将接近1。但需要注意的是,用于测试的重组L可能不能完全与其内源性形式一样地结合mAbfree,而导致IC50偏离真实值。
此外,选择一致和稳健的分析方法来支持mAb产品的临床开发也很重要。如果需要改变方法,应同时使用外加药物的样本和真实的研究样本进行方法比较,以确定改变分析方法对PK数据的影响。
Ltotal展示了有关mAb对L累积的影响的信息。由于mAb的半衰期通常比循环系统中L的半衰期长,给药后形成的mAb-L可能不会像Lfree那样快速清除。此外,在某些情况下,作为给药后的响应,膜受体形式中L表达的上调或可溶性L的合成可能增加血液循环中L的浓度。
在给药过程中,监测Lfree对确定有效剂量具有重要意义。试剂的选择对Lfree分析的影响与对mAbfree相似,但更加复杂。在许多情况下,与膜结合的L相比,组织中的可溶性L含量较低,可能需要高灵敏度的分析方法来测定Lfree的正常水平。在大多数情况下,mAb/L的高摩尔比对给药后Lfree定量分析的准确度造成了一定的阻碍。但即便如此,仍可获得Lfree的相对趋势,以提供有关mAb的影响和维持所需的Lfree水平等有价值的信息。
表8总结了临床前和临床阶段用于测定Lfree的方法,图5展示了典型的测定Lfree的分析方法。特异性的抑制性抗L抗体或mAb(或mAb模拟物)可作为捕获试剂,而特异性的非抑制性抗L抗体可作为检测试剂(图5a)。但是解离结合形式的L(boundformofL)的样本处理步骤和分析条件可能会导致检测值偏高(见《结合平衡和总/游离型分析的挑战》)。
另一种方法是通过分子筛、固相萃取或亲和分离法,在LBA分析之前,去除结合形式的L(图5b,如使用G蛋白、A蛋白或抗人FC柱)。然而,由于柱子或过滤器表面的吸附作用,这些额外的步骤可能会带来误差,而且在这些分离过程中也可能会发生解离。因此,Lfree的数据只能显示出相对的趋势,而不能作为绝对的定量结果。
测定靶标配体(Ltotal或者Lfree)可以提供一些重要的信息,包括证明mAb与L的体内结合、靶点占用率、有效的mAb浓度以及PK/PD关系。
测定L的准确度取决于标准参照(比)物和试剂的质量。当不能获得内源性L的标准参照(比)物时,可以使用重组或合成的L标准参照(比)物。定量的准确度取决于标准参照(比)物与内源性待测物这二者与测试试剂结合的相对活性(relativebindingactivity)。
在分析方法验证的过程中,应评估Ltotal的平行性,以确定该方法是否能像标准参照(比)物一样识别内源性的L。如果缺乏平行性数据,该分析方法只能是半定量的,所产生的数据必须在此背景下进行解释。当没有足够高浓度的内源性L样本来评估平行性时,解释数据时应该谨慎使用绝对浓度这样的术语。在这种情况下,L的相对变化趋势将更加可靠。
为了适当地使用和解释生物分析数据,了解数据的可靠性和局限性是至关重要的。在LBA方法中,捕获和检测试剂是决定该方法的特异性(针对游离的、结合的或总浓度的特异性)的关键组成成分。理解mAb/L的比值和动态平衡对于选择最合适的格式进行方法开发是至关重要的。
在药物开发中,越来越多的研究人员选择使用靶标配体(L)的浓度数据来指导决策。例如,Lfree的数据可用于指导给药剂量和频率的选择。对L动力学的理解有助于确定维持受体占用率所需的mAbfree的有效浓度。在许多情况下,由于Lfree的浓度很低,并且可能随分析条件的变化而变化,定量数据可能是不可靠的。
另一种方法是考查给药后Lfree的变化趋势,而不是依赖其绝对值。Ltotal提供了mAb活性的证据,此外,如果mAb–L的结合改变了靶点表达量(例如L的高度积累),可能需要提醒研究人员注意安全性的问题。可以在PK/PD模型中,使用Ltotal来推断Lfree的浓度。根据Ltotal、Lfree以及mAbfree或者mAbtotal的适当信息,通过PK/PD建模来估计Lfree的体内结合亲和力和抑制作用,这可能有助于给药剂量和频率的选择。