抗体药物发展距今已有35年历史,其中近50%的药物在2015年-2021年期间获批。图1和图2显示了截止到2021年FDA历年批准抗体药物的情况以及抗体的形式。可以看出,获批的抗体主要包括几种形式:单抗,ADC,抗体片段以及双抗等。随着同类靶点密集上市导致竞争加剧以及集采的带来的成本压力,让越来越多的客户开始聚焦在临床期间以及上市后采用国产化proteinA亲和填料实现降本增效的目的。
图1:2021年抗体药物获批进入百抗时代
图2:抗体相关药物的不同种类 (以上资料来源于Nature Reviews Drug Discovery)
无论是单抗,双抗或更加多样化的Fc融合蛋白等,在下游层析工艺中都会优先选择ProteinA作为快速、高效的捕获手段,而整个亲和步骤也是抗体的下游工艺中成本占比最高的步骤。 针对常见工艺,想要降低成本往往有两个方向可供选择:1. 使用国产替代,或是 2. 采用新型工艺(连续流)。在当下阶段,搭建连续流平台依然存在诸多挑战(工艺成熟性,申报时的法规挑战,高昂的早期设备投入等)。因此,选择国产替代已经成为国内绝大多数生物制造企业的最佳选择。 图3: 抗体的批次生产流程与连续流生产流程图示(2021 Contribution of protein A step towards cost of goods) 那么我们应当如何评价一款国产化的ProteinA能否成为可靠的替代方案呢? 通过总结客户关心的要素,我们归纳了以下几个点: 载量与批次间稳定性 动态载量(DBC),是考察一个亲和填料最重要的指标,载量高意味着减少使用体积,从而直接减少成本;同时载量高也带来间接的处理效率的提升。随着技术的进步,目前基本上新生代的proteinA 填料都能做到非常高的水平。比如百林科的MaXtar ARPA,在放行标准中,均能达到80mg/ml 以上的载量,而在不同的应用场景中,MaXtar ARPA相比于进口以及国产品牌,均能表现突出的优势。 此外,在具备高载量的同时,批次间的一致性也非常重要,百林科MaXtar ARPA亲和填料就可以控制在2% 的批次间差异。 图4:MaXtar ARPA在单抗以及双抗上的载量情况 使用寿命 使用寿命(life cycle)是另一个关键因素。寿命长意味着可以更少的更换填料的批次。在测试时,可以考虑快速的泡碱实验,或者采用常规料液进行逐次的验证。在此过程中,需要重点关注CIP的清洗方法问题。在20年前,能耐受0.1M NaOH进行CIP,就是技术的巨大革新,随着技术的进步,耐受0.5M也已经成为了很多ProteinA 填料的重要分水岭。百林科的MaXtar ARPA亲和层析填料可以在0.5M NaOH的CIP条件下实现150-200 life cycle,实属众多国产ProteinA填料中的佼佼者。 图 5:MaXtar ARPA 通过快速泡碱法的载量表现 流速与压力 很多填料因为材质与生产方式不同,在后期装柱使用过程中也会存在显著的差异。多数情况下,琼脂糖填料与聚合物材质相比,具备更好的批次间一致性以及较低的压力流速曲线。我们也测试了MaXtar ARPA在不同规格下压力流速曲线对比。
图 6&7:20cm 柱高下MaXtar ARPA 在26mm & 300mm柱子上的压力流速曲线
合规及审计 即使以上几关层层顺利通关,是否意味着填料就可以纳入生产体系呐? 答案一定是No! 填料作为生物药物生产中的关键原材料,在生产管理中尤为重要。通过现场审计,才能更直观的判断供应商是否更满足工业化大规模生产以及对接GMP的物料管理严格要求。同时在现场审计中可以更直观感受供应商各方面能力: - 是否具备稳定的生产能力? - 厂房认证资质,质量体系文件是否齐全? - 生产是否合规? - 生产过程管理是否规范合理? - 跟客户沟通是否更加透明等等?
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