▎藥明康德/報導
在2018年的前十大「最熱門」藥物中，以單克隆抗體為代表的大分子生物藥佔據了半數以上，包括貝伐珠單抗、阿達木單抗等，在治療癌症和自身免疫疾病等方面有著廣泛的應用。
在大分子生物藥的前期開發過程中，除了靶標的發現、抗體工程、細胞系建立和生產工藝的開發之外等，藥代動力學（Pharmacokinetic ，PK）的試驗也是必不可少的一個環節，這就涉及到對藥物生物分析能力的考驗。在臨床研發階段，藥代動力學更是生物藥臨床研究的主要終點之一。
不久前，中國食品藥品檢定研究院（下稱中檢院）組織了歷史上首次關於大分子藥的生物分析能力驗證，參與方主要包括了各級 GLP安評機構、臨床實驗室、第三方檢驗機構、生物醫藥公司等。
藥明康德測試事業部（LTD）的藥性評價部（DMPK）與生物分析部（BAS），分別代表非GLP和GLP生物分析實驗室，均參加並成功通過了此次能力驗證。
圖片來源：Pixabay
來自中檢院的考驗
通常來說，當人或動物服藥後，藥物在血液內的濃度會隨著時間變化出現先增後減的現象。藥代動力學的主要任務，就是通過測量某一藥物的血藥濃度隨時間所發生的變化，來研究其在生物體內吸收、分布、代謝和排洩的規律。這對新藥的藥效評估至關重要。
因此，對血藥濃度的檢測是一切的基礎。在許多人的想像中，血藥濃度檢測就如同酸鹼溶液濃度檢測一般，不是多難的一件事，但事實並非如此。
尤其對大分子生物藥而言，其相比傳統的小分子藥物具有相對分子質量大、不易透過生物膜、給藥劑量有時很低、易在體內降解等特點，在生物體內的處置過程也不同於小分子藥物，給血藥濃度的檢測帶來重重困難。
此次中檢院開展的能力驗證中，各機構需要對指定的6個猴血清樣本中的貝伐珠單抗濃度進行測定。作為羅氏帶來的全球明星生物藥之一，貝伐珠單抗於2004年首次在美國獲批上市，用於治療晚期結直腸癌，隨後逐漸成為廣泛用於晚期癌症的藥物。
從功能上來看，貝伐珠單抗是一種抗血管生長內皮因子的人源化單克隆抗體，在治療直腸癌、非小細胞肺癌、老年性視網膜黃斑變性等方面有著突出的療效。而在結構上，其又與市售的很多人源化單克隆抗體相近。
因此，以貝伐珠單抗作為此次能力驗證的樣品，能夠客觀、全面地反映參加實驗室的技術能力。
兩種檢測方法
目前，大分子生物藥的血藥濃度檢測，主要分析方法有兩種，一種是酶聯免疫吸附法（ELISA法），另一種是液相色譜-質譜聯用法（LC-MS法）。
其中，酶聯免疫吸附法顧名思義，運用了免疫的原理。為了甄別血清樣本中的單抗，需要加入特異性的抗體或抗原，使其與單抗結合。而該特異性的試劑又與某種酶相聯，因此以酶為標誌，就可以知道血清樣本中有多少抗體。
ELISA基本原理（圖片來源：參考資料[1]）
酶聯免疫法具有靈敏度高、單個樣品檢測速度快等優勢，但有些時候，其也有一定的門檻。藥明康德BAS部門的多年檢測服務經驗就表明，想要準確進行酶聯免疫反應，必須對血清中加入特異性的試劑，而這些試劑的製備往往需要消耗數周、乃至數月的時間。而倘若事先針對常用的抗體製備特異性的試劑，就可以「隨到隨檢測」，顯著縮短周期。在中檢院舉行的能力驗證中，利用這一策略，BAS部門也順利在一個月內完成了從入庫到驗證，再到取得結果的全過程，較通常藥代動力學檢驗節省了約一半的時間！
另一方面，當酶聯免疫吸附法的運用遇到特異性不足、抗體試劑開發困難等問題，液相色譜-質譜聯用法（液質聯用法，LC-MS法）就可以對其進行很好的補充。特別是，在藥物發現階段，由於無需特異性試劑、方法開發速度快、可適用於多種結構的蛋白等優點，液質聯用法得到了越來越廣泛的應用。
液質聯用法將色譜與質譜相結合，一方面發揮了色譜分離度高的優勢，很好地將樣本中的各種物質進行分離從而方便檢測，另一方面又發揮質譜特異性高、定量能力強的特點，可以準確測出樣本中待測化合物的含量。
LC-MS法圖示（圖片來源：Cwszot | Dagui1929 | CasJu | YassineMrabet [CC0]）
此次能力驗證中，藥明康德DMPK部門提交了應用兩種不同方案的液質聯用檢測結果，均成功通過了中檢院的檢驗，且被證明與酶聯免疫法有同樣好的效果。這意味著，如果來不及製備酶聯免疫法所需的特異性試劑，也可以使用液質聯用取得同樣質量的藥動學檢測結果，從而縮短研發所需的周期。
更廣闊的探索領域
事實上，血藥濃度的檢測只是整個生物藥檢測眾多課題的其中之一。隨著生物藥研發的蓬勃發展，不斷會有新的檢測方法被開發出來，應用領域也在不斷延伸。
例如，生物藥的免疫原性檢驗就是目前一個重要的領域。所謂「免疫原性」，是指許多生物藥在注入人體後，會激起人體內部的免疫反應。也就是說，這些藥物到了人體內部以後，還沒來得及與疾病「作戰」，反倒先被人體內部的免疫系統誤認為是「敵軍」，產生了幹擾和清除這些藥物的「中和抗體」，使這些藥物無法正常發揮藥效。因此，需要開發對應的生物分析方法對生物藥的這一特性進行檢測。
又比如，隨著近年來眼科生物類似藥的興起，對這一類藥物的檢驗也在不斷發展。由於人的眼球是非常精密的組織，作用於眼球的藥物，其分布、代謝的規律較人體其他組織而言較為特殊。如何在精細的眼組織中檢測藥物分布，對眼科生物類似藥的藥代動力學進行評價，也是一項全新的挑戰。
不僅如此，大分子生物藥的檢測有時還能應用於小分子藥物的篩選。就像運用液質聯用的方法，還可以檢測小分子藥物是否與靶標蛋白以共價鍵形式結合，以及小分子藥物在催化或者抑制的條件下會對蛋白質造成怎樣的影響等，有望將來為更多新藥提供有效而科學的評價。
針對這些新興領域，近年來藥明康德測試事業部通過不斷探索，從藥物發現階段的藥性評價到臨床生物樣品分析，已經建立起一批兼容液質聯用及酶聯免疫法分析的較為成熟的大分子生物藥測試平臺，幫助合作夥伴節約了大量開發和驗證的時間。
藥明康德執行副總裁兼首席商務官楊青博士表示，「生物藥的測試技術相對整個藥物測試行業而言發展相對更為迅速。我們期待，未來有更多生物新藥可以通過我們的平臺，早日走向臨床，進入市場，造福更多病患。」
參考資料：
[1] Ranjan et al., (2019). Application of Molecular and Serological Diagnostics in Veterinary Parasitology. The Journal of Advances in Parasitology, http://dx.doi.org/10.14737/journal.jap/2015/2.4.80.99
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