Immunoassay Technology Facilitates the R&D of Biopharmaceutical Innovations —— The Precise Analysis Strategy of Scinovo Laboratories

Column:Bioanalysis Column Time:2025-05-09

免疫分析技术助力生物创新药研发——阳光德美的精准分析策略


在生物创新药研发领域,精准的生物分析是推动研发进程的关键环节。免疫分析技术作为生物分析的重要分支,凭借其高特异性、高灵敏度的优势,为生物创新药研发提供了强大的支持。阳光德美凭借其先进的免疫分析平台和专业的技术团队,为客户提供精准、高效的生物分析服务,助力生物创新药研发的每一个关键节点,从药物定量分析到生物标志物检测,再到免疫原性评估,全方位满足生物创新药研发的需求。本文将从技术原理与应用、方法验证、案例等多个维度,解析免疫分析技术如何助力生物创新药研发。

01
免疫分析技术原理


免疫分析是一种基于抗原与抗体特异性结合反应的分析技术。常用的免疫分析方法包括酶联免疫吸附测定(ELISA)、化学发光免疫分析(CLIA)、电化学发光免疫分析(ECLIA)等。ELISA是目前应用最广泛的免疫分析方法之一,其基本原理是将药物特异性抗体固定在固相载体上,加入待测样本后,药物分子与抗体结合形成免疫复合物。随后加入酶标记的二抗,与免疫复合物结合。最后加入底物,酶催化底物产生颜色反应,通过测定吸光度值来定量药物浓度。

02
免疫分析技术在生物创新药研发中的应用


在生物创新药的临床前及临床研究阶段,免疫分析技术发挥着至关重要的作用。
(1)药代动力学研究
在药代动力学研究中,可定量测定生物样品(如血液、组织等)中药物的浓度,绘制药物浓度 - 时间曲线,从而评估药物的吸收、分布、代谢和排泄过程,为药物的剂量设计和给药方案优化提供科学依据。
(2)药效学研究
在药效学研究方面,免疫分析技术可用于监测生物创新药的药效学指标,揭示药物的作用机制。例如,检测药物作用后生物样本中生物标志物的水平变化,如细胞因子、受体表达水平等,来评价药物的治疗效果。对于肿瘤免疫治疗药物,通过检测外周血中细胞因子水平,可早期预测药物疗效,助力个性化医疗发展。
(3)免疫原性分析
生物创新药可能会引发机体的免疫反应,产生抗药物抗体(ADA)。免疫分析平台能够检测ADA的存在与否及其浓度水平,评估药物的免疫原性风险。这对于药物的安全性评估和风险管理至关重要。
在免疫原性分析中,除了检测 ADA 外,还需要对中和抗体(NAb)进行检测。NAb 是指能够与药物结合并中和其生物活性的抗药物抗体。NAb 的存在可能显著影响药物的疗效,因此检测 NAb 的活性对于评估药物的免疫原性风险和临床效果至关重要。

03
免疫分析技术的方法学验证


为确保免疫分析结果的准确性、可靠性和可重复性,阳光德美严格遵循ICH M10以及《药物免疫原性研究技术指导原则》等国内外先进标准,建立了严谨完善的质量控制体系。在方法验证环节,针对免疫分析方法开展了全面且细致的验证工作,覆盖从方法建立到样品检测的全流程。
(1)免疫分析方法验证
依据 ICH M10,对于采用配体结合分析法(LBA 法)的免疫分析技术,重点对方法的特异性、选择性、标准曲线、精密度准确度、稀释线性和钩状效应、样品稳定性等指标进行验证。
 特异性:特异性是指方法能够准确识别和定量目标药物分子,不受其他成分干扰的能力。验证时需向空白基质样本中加入相关分子(在研究样本中预期的最大浓度)来评估特异性,在相关分子存在的情况下,应在最低检测限(LLOQ)和最高检测限(ULOQ)处评估目标分析物的准确性。
◆ 选择性:基质中可能含有非特异性基质成分,如降解酶、嗜异性抗体或类风湿因子,这些成分可能会干扰目标分析物。选择性是指在存在非特异性基质成分的情况下,该方法检测和区分目标分析物的能力。
◆ 标准曲线标准曲线的确定需考察分析方法在一定浓度范围内,响应值与分析物浓度之间是否呈线性关系。
◆ 准确度与精密度:准确度指测得药物浓度与真实浓度的接近程度,精密度表示多次测量结果的一致性。需使用多个浓度水平的质控样品进行评估。
◆ 稀释线性和钩状效应:评估将高浓度样本稀释后能否准确测量,确认测量浓度不受稀释的影响;验证高于标准曲线定量上限(ULOQ)的样本浓度不受钩状效应(即由分析物高浓度引起的信号抑制)的影响,从而避免产生错误结果。
◆ 稳定性:验证基质中的待测物在样本制备、处理以及储存过程中的稳定性,包括冻融稳定性、短期稳定性和长期稳定性等。
◆ 平行性:平行性是指标准曲线与系列稀释的研究样本之间的平行关系,用于检测稀释对分析物测量的任何影响。一般在研究样本分析期间进行。应使用空白基质将高浓度(最好接近最大血药浓度Cmax)的研究样本稀释至少三种浓度。
(2) 生物标志物方法验证
由于生物标志物研究缺乏标准物质,存在于基质中,个体之间水平变异大,使得生物标志物的分析方法很难设定一致的分析策略和接受标准。目前,行业对于生物标志物的生物分析一般依据ICH M10指导原则,采用“fit-for-purpose”的生物分析策略,即为根据生物标志物应用的目的、临床用途和实际结果表现来确定生物分析方法学验证的内容和接受标准。更多内容参见生物分析专栏|创新药物研发中生物标志物的生物分析策略》、《生物分析专栏|轻度创伤性脑损伤生物标志物的研究进展及其生物分析》。
(3)药物免疫原性相关方法验证要点
免疫原性分析方法验证主要针对ADA和NAb的检测,需遵循药物免疫原性研究技术指导原则,重点关注以下方面:
◆ 灵敏度:方法灵敏度是指阳性对照样品检测结果持续为阳性或读数等同于该检测方法临界值的最低浓度。方法灵敏度并不是为了确定受试者体内抗药抗体的绝对量,而是为了更全面地理解检测方法的性能。
◆ 药物耐受:生物样本中可能含有高浓度的游离受试药物,可以与捕获试剂/检测试剂竞争结合抗药抗体,进而干扰抗药抗体检测导致假阴性结果。
◆ 精密度与准确度:待测样本的检测通常是在不同的分析时间、分析批(板)、分析仪器及分析员之间进行的,因此分析方法应满足相应的精密度要求,并分别考察筛选试验精密度、确证试验精密度和滴度试验精密度。
◆ 特异性:特异性是指某种方法对于某一目标分析物的专属检测能力,特异性较低可能导致假阳性结果。应采用添加或未添加药物或其相关物质的阴性对照样品和低浓度阳性对照样品进行特异性考察。
◆ 选择性:选择性是指分析方法能够在样本中存在其他成分的情况下检出特异性针对该药物的抗药抗体的能力。筛选试验、确证试验中采用至少10个空白个体基质在空白水平、低浓度阳性对照水平考察选择性,确保至少80%个体的选择性考察结果符合方法学验证的预期接受标准。有些情况下,需考察溶血或高脂对样本检测的影响。
◆ 钩状效应:钩状效应是指由于存在高浓度的特异性的被分析物或者抗体,出现信号值减少,从而可能导致假阴性信号。通过在混合基质中加入阳性对照抗体进行一系列稀释的方法来进行评估。
◆ 稳定性:验证 ADA 在样本制备、处理、分析以及储存过程中的稳定性。

04
阳光德美免疫分析平台

先进技术与专业团队的完美融合

阳光德美拥有设备先进、技术领先的免疫分析平台,配备了多台国际前沿的免疫分析仪器,如酶标仪、MSD、Simoa、Luminex、ELISpot 等 。这些仪器各有所长,为不同类型的免疫分析需求提供了多样化的解决方案。


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(1)酶标仪是应用最为广泛的免疫分析仪器。阳光德美配备了Spectra Max M5、BioTek H1M酶标仪,具有操作简便、成本相对较低、结果稳定等优点。阳光德美利用酶标仪开展了大量的基础免疫分析工作,如抗原抗体的定性定量检测、药物免疫原性研究等 。
(2)MSD(电化学发光多因子检测技术)则以其宽动态范围、高灵敏度和多指标同时检测的能力著称。该技术能够在同一反应体系中同时检测多个不同的生物标志物,大大提高了检测效率和样本利用率。在肿瘤免疫治疗药物研发中,可同时检测多种细胞因子(如白细胞介素 - 2、干扰素 -γ 等)的变化,全面评估药物对机体免疫微环境的影响 。
(3)Simoa(单分子阵列技术)作为超高灵敏度的免疫分析技术,能够检测到极低浓度的生物标志物,其检测下限可达飞克级别。在检测生物样品中含量极低的细胞因子、神经递质等物质时具有独特优势,为生物创新药研发中对微量生物标志物的监测提供了可能。阳光德美在助力神经系统疾病药物研发中,使用该仪器进行检测脑脊液中低丰度的神经损伤标志物,助力药物疗效的精准评估 。更多内容参见《生物分析专栏|痕量检测技术助力生物分析》。
(4)Luminex 液相悬浮芯片技术基于微球阵列,可实现高通量、多指标的快速检测。通过对不同颜色编码微球上的抗原或抗体与样本中目标物质的特异性结合反应进行检测,能够在短时间内获取丰富的信息。阳光德美使用该仪器进行多重细胞因子检测,大大提高了检测效率,助力药物研发 。
(5)ELISpot(酶联免疫斑点试验)用于检测单细胞水平的细胞因子分泌或抗体分泌细胞,在细胞免疫治疗药物研发中,可用于评估 T 细胞、B 细胞等免疫细胞的功能,如检测 CAR - T 细胞治疗后患者体内 T 细胞分泌细胞因子的能力,为治疗效果的评估提供关键数据 。
除了先进的仪器设备,阳光德美免疫分析平台还拥有一支经验丰富、专业素养极高的核心技术团队。团队成员均在医药研发领域拥有近20 年的研究经验,行业积累深厚。他们不仅能够熟练运用各类免疫分析技术,提供高质量、高效率、全方位的优质分析检测服务,还具备强大的科研创新能力,能够针对客户的特殊需求,提供高端定制化解决方案 。

05
案例分享


阳光德美积累了丰富的免疫分析项目经验,涵盖多种生物创新药类型,如抗体药物、核酸药物、多肽药物等。在生物标志物检测方面,完成了多个项目的多指标检测,为药物的药效学研究提供了有力支持。同时,在免疫原性分析方面,成功开发并验证了多种药物的 ADA和NAb 检测方法,能够准确评估药物的免疫原性风险。
案例一:
内皮素1(ET-1)也被称为前内皮素1(PPET1),由21个氨基酸组成的多肽,是一种有效的血管收缩剂。ET-1在临床上的应用包括:可用作预测生物标志物、药效学生物标志物和预后性生物标志物。在正常人体内,含量非常低。阳光德美采用ELISA平台,遵循ICH M10的要求进行完整的方法学验证,实现LLOQ水平(0.391 pg/mL)的精准定量,并将所建立的分析方法应用于临床样本的生物分析为药物临床PK/PD相关性研究提供了数据支持。
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案例二:
呼吸道合胞病毒(RSV)是引起婴幼儿季节性下呼吸道感染最为重要的原因,也是导致新生儿因病毒感染而死亡的重要因素,目前国内尚无用于防治RSV感染的疫苗和特效抗病毒药物上市。某RSV创新药物为全人源化RSV单克隆抗体,是国内头部的药企开发用于治疗RSV感染。前期研究结果表明其具有良好的中和活性,研发成果具有较高的临床价值和商业价值,有望填补国内RSV治疗领域的空白。
阳光德美采用ELISA法进行PK和免疫原性研究,采用微量中和滴定法进行各个剂量组中血清抗RSV中和抗体滴度水平的变化,高效、高质量地推进了该药物的临床PK、PD及免疫原性研究,为该药物的安全性和有效性评价提供有力的数据支持。
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案例三:
YKYY017雾化吸入剂是悦康药业研发的吸入型创新多肽,阳光德美参与并顺利高效地完成了YKYY017的免疫原性研究,为这一重要药物的研发进程迈出了坚实的步伐,助力YKYY017项目顺利进入临床III期。更多内容见阳光德美助力悦康药业吸入型创新多肽YKYY017项目顺利进入临床III期

06
阳光德美的质量控制与创新发展


为确保免疫分析结果的准确性、可靠性和可重复性,阳光德美建立了严格完善的质量控制体系。参照国内外先进的质量管理标准,对实验操作流程、仪器设备的管理、人员培训与考核、数据记录与处理等各个环节进行精细化管理 。
在实验操作方面,制定了详细的标准操作规程(SOP),涵盖从样本采集、处理、储存到检测分析的全过程,确保每一步操作都符合规范要求。定期对仪器设备进行校准、维护和性能验证,保证仪器处于最佳工作状态。加强对人员的培训与考核,不断提升员工的专业技能和质量意识。对数据进行严格的记录、审核和存储,确保数据的完整性和可追溯性 。
同时,阳光德美积极关注免疫分析技术的前沿发展动态,不断推动技术创新与应用拓展。与国内外知名科研机构、高校保持紧密的合作交流,共同开展前沿技术研究和项目合作。参与行业内的学术会议、研讨会等活动,及时了解最新的研究成果和技术趋势,并将其引入到公司的研发服务中 。
在未来,随着生物创新药研发的不断深入和市场需求的持续增长,免疫分析技术将提供更加精准、高效和可靠的分析保障,推动生物制药行业的持续发展。阳光德美也将继续秉承专业、创新、高效的理念,不断提升免疫分析平台的技术实力和服务水平,为全球生物创新药研发事业贡献更多的智慧与力量,助力更多创新药物的成功研发,造福广大患者 。
如果您在生物创新药研发过程中有PK/PD、生物分析和免疫原性研究需求,欢迎联系阳光德美生物分析团队!我们将竭诚为您服务,携手共创创新药研发的美好未来。