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Promega Functional Bioassay性能全解析

日期: 2019-08-14
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Promega Functional Bioassay性能全解析



近年来随着大分子药物(Biologics Drug)市场的大热, 对于Functional Bioassay的需求也越发强烈。与化学小分子药物不同,Biologics Drug是结构更加复杂的大分子,对外界条件敏感,具有一定的不稳定性。因此,稳定可靠的Bioassay就成为了Biologics研发过程中不可或缺的一环。


什 么 是 Bioassay 呢?


所谓Bioassay,全称Biological Assay。FDA提到评估生物制品Potency的传统方法是开发一种定量的生物活性检测方法(Bioassay),用于检测与该生物制品产生特定结果的特定能力相关的产品活性,且需要满足The Regulatory Requirements for Potency of Licensed Biological Products的标准。


怎样才是一个合格的Bioassay呢?


从上述Bioassay定义描述中我们可以注意到几个关键词:一个Qualified Bioassay是可以用于评估生物制品药效(Potency),特定功能,且可定量。首先Bioasssay必须是能否反应MOA的检测法,这是监管机构的明确要求,且在Potency评估中FDA明确Potency Assay需要进行评估,其指标包括:


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  • Accuracy;

  • Precision(Repeatability, Intermediate Precision);

  • Specificity;

  • Linearity and Range;

  • System Suitability;

  • Robustness.


其中,准确度(Accuracy)和精确度(Precision)在生物活性检测和大分子药物的开发中至关重要。准确度是对结果与目标值或参考值之间相近度的衡量。精确度是对可重复性的衡量。让我们以图说明:

准确但不精确

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Acurracy

重复参考值或目标值的能力的检测。


精确但不准确

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IntraLab Precision

在短时间内(同一实验人员;同一实验室;同一天)在相同操作条件下,对同一均质样品多次进行重复检测。

准确且精确

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Intermediate Precision

同一均质样品在不同实验人员或不同的设备或不同的日期条件下进行多次分析的重复性检测 。

线性

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Linearity

检测法可以提供与样本浓度成比例的检测值 的能力。

Jing Shi与Marian McKee在2015年BioProcess International 上发表的文章'Building a Robust Biological Assay for Potency Measurement'中强调Bioassay的设计和开发的一个重要方面是确保最终分析足够可靠,能够检测生产一致性,并与临床结果相关。为了实现这一点,Bioassay需要在生物制品的整个生命周期中不断发展和完善。在这篇文章中,Shi和McKee讨论了建立一个适用于生产过程(cGMP)Lot Release检测水平的可靠的、可重复的细胞学Potency Bioassay的考虑因素。与Biochemical的方法相比,基于细胞检测的Bioassay由于其更能反应MOA,且避免使用动物而备受追捧。


对于Bioassay的评估的性能指标范围在药物研发的不同阶段而有所不同,不同的Bioassay不同,并没有标准化的统一的标准范围。因此,在研发早期即建立可靠的Bioassay方法,并随着Biologics药物研发的进展根据实际情况不断累积历史数据,就变得至关重要,并不断优化Bioassay方法。进入Lot Release阶段后,Bioassay方法学应确定下来,不会轻易再改变,Bioassay评估范围指标也会收窄,这主要源于历史数据累积及方法优化后,对于数据要求的提高。


HOWEVER



然而,目前候选药物的功能筛选和开发往往使用人类原代免疫细胞,这些原代免疫细胞使用的方法繁琐且多变,操作困难稳定性差,不容易定量等等,不能满足作为Potency Assay的标准,不适用于Lot Release。

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FORTUNATELY



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Promega开发的基于报告基因的Functional Bioassay成为了大分子药物研发者的福音!与传统上依靠原代免疫细胞的方法相比,Promega的Bioassay是基于MOA的功能性检测方法操作简单快捷,且稳定可控,准确且精确,可定量,适用于Lot Release目前已在药物开发中被广泛采用。Promega已成为Bioassay领域最前沿技术的供应商。


举例说明

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PD-1/PD-L1 Blockade Bioassay


以目前最热门的免疫检查点调控抗体药PD-1/PD-L1 Blockade Bioassay为例,我们来看一下其作为Potency Assay的各项评估指标:

01

检测原理

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PD-1/PD-L1 Blockade Bioassay使用了与基于原代细胞检测不同的检测方式:工程化效应细胞稳定表达了PD-1和NFAT诱导性的萤光素酶;而靶细胞稳定表达PD-L1和TCR activator。当抗体存在并阻断PD-1与PD-L1的结合,TCR与靶细胞的TCR activator引起的信号可正常诱导NFAT元件调控的萤光素酶报告基因表达而产生发光。


Acurracy, Precision,Linearity

02

Parameter

Results


Accuracy

50%

96.1%

75%

99.9%

150%

104.4%

200%

104.9%

Repeatability(%CV)

100%(Reference)

8.5%

Intermediate

Precision


8.7%

Linearity(r2)


0.997(50-200% range)

Linearity(y=mx+b)


Y=1.088x-0.084


03

Bioassay的专属性-Specificity

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Bioassay的可重复性-Repeatability

04

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05

Bioassay检测抗体效力-Potency

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操作简单快速

06

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以上数据证明Promega的PD-1/PD-L1 Blockade Bioassay是具有生物相关性,可以反应MOA的稳定可靠,准确且精确,能够用于Lot Release的Bioassay!



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