候選原料選定後的配方最佳化

Calliste Scholl | Julienne Regele
2024 年 2 月 14 日

Candidate selection

候選原料選定

候選原料選定是藥物開發過程的第三階段。1 候選原料選定的主要目的是繼續篩選和過濾出最有前途的抗體,最好能有一兩個取得進展。在這一階段中,研究人員希望評估少於五種抗體的可開發性。評估抗體可開發性的一個重要參數是抗體的構象穩定性,其中以差示掃描量熱儀 (DSC)為首選工具測量 Tonset 和 TM 而得。具有最高構象穩定性的候選原料在未來的藥物使用上具有最大的潛力。傳統上,DSC 需要大量蛋白質樣本才能準確測量 Tonset 和 TM,但獲得 Tonset 和 TM 的準確值至關重要,這就是為什麼 DSC 仍然是這項測量的黃金標準。由於構象穩定性會受到抗體製劑濃度的影響,因此在這一階段時,開始測試更高濃度以模擬實際劑量濃度也很重要。

構象穩定性

如上所述,具有最高構象穩定性的蛋白質最有希望用於藥物。理想情況下,候選原料的 Tonset 大於 55°C,Fab 結構域的 TM 大於 65°C。微量熱法技術(如 Nano DSC)旨在透過受控的溫度升降來測量構象穩定性。研究人員利用這項技術,可以優先選擇最穩定的抗體,從而提高藥物開發成功的機率。值得注意的是,在特定條件下獲得的抗體熱像圖就像指紋一樣,是獨一無二的。透過熱像圖可以了解抗體的結構,這一點非常重要,因為抗體的結構和功能之間存在著密切聯繫。在候選原料選定期間獲得的熱像圖可作為抗體進入藥物研發的製劑階段的基準,屆時將對緩衝劑進行進一步篩選。

製劑配方

在藥物研發的製劑階段,研究人員從單純篩選抗體過渡到同時篩選抗體和如賦形劑、緩衝劑、鹽類等不同的添加劑,在這一階段,他們通常會評估最終的一種或兩種抗體,以開發首個用於人體(FIH)的試驗製劑。構象穩定性在這一階段仍然起著重要作用,因為有必要評估穩定性對這些不同緩衝劑配方的影響。如果抗體配方製劑是以冷凍真空乾燥方式儲存,賦形劑在保護抗體結構以確保其在復溶時保持完整方面,可發揮巨大作用。2 因此,最終選擇的賦形劑必須具有優異的穩定性能。

在測試不同的賦形劑時,必須考慮效率,尤其是所需的時間。每種配方成分的不同變化可能導致需要測試數百個的樣本。Nano DSC 自動進樣器等工具可提高通量,減少操作時間。高通量實驗是可開發性測試的未來,因為它能快速最佳化抗體配方。

藥物開發的未來

總而言之,在候選原料選定過程結束後開始最佳化配方至關重要。具體來說,構象穩定性是決定抗體能否作為成功藥物的關鍵參數。在開發抗體時,還必須考慮賦形劑的結構穩定性,因為這將影響藥物的生物物理特性以及兩種化合物之間的相互作用。因此,能夠快速篩選大量配方的重要性凸顯了自動化的價值。藥物開發的未來在於高通量實驗,研究人員可以快速最佳化和篩選不同的抗體和配方,從而更有效地評估不同的候選原料。

參考資料

  1. 利用 Nano 差示掃描量熱法評估抗體穩定性 — TA Instruments。 (n.d.)於 2023 年 11 月 3 日擷取自 https://www.tainstruments.com/evaluating-antibody-stability-with-nano-differential-scanning-calorimetry/
  2. Zhang, Y., Williams, R. III., and Tucher, H. (2020) Formulation Strategies in Immunotherapeutic Pharmaceutical Products.World J Clin Oncol, 11(5), 275-282. https://doi.org/10.5306%2Fwjco.v11.i5.275