リガンド結合アッセイにおける重要試薬の特性評価

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リガンド結合アッセイにおける重要試薬の特性評価

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概要

リガンド結合アッセイは，大規模分子医薬品開発プロセス全体で広く活用されています．しかし，その堅牢性，精度，再現性は，重要な試薬の品質に依存しています．これらの試薬に特有の特性はアッセイ性能に不可欠であり，慎重な特性評価が求められます．バイオアナリティカルラボラトリーにおける一貫した特性評価を確保するため，製薬分野に関わる科学者のチームは，特に医薬品開発の初期段階におけるこのプロセスの推奨事項とベストプラクティスをまとめています．

医薬品開発には，バイオ治療分子の免疫原性を測定し，薬物動態解析のための薬物濃度を決定するために広く使用されるバイオアナリティカル手法であるリガンド結合アッセイ（LBAs）が用いられる．しかし，LBAsの精度と性能は，試薬の品質に依存しています．グローバル・バイオアナリシス・コンソーシアム（GBC）と欧州医薬品庁（EMA）は，重要試薬を分析対象特異的試薬または結合試薬に分類し，具体的には抗体，ペプチド，設計されたタンパク質，抗体・タンパク質・ペプチドコンジュゲート，研究用試薬，アプタマー，抗薬物抗体（ADA）試薬（ポジティブコントロールとネガティブコントロールを含む）を含みます（King et al. 2014）．2014年，GBCはこの定義を拡大し，場合によっては生物学的マトリックスも含めることとした（King et al. 2014）．LBAsにおいて重要試薬の特性評価が不十分な場合，不正確な結論や薬物開発プロセスにつながる可能性があります．したがって，薬物開発プログラムの早期段階でこれらを適切に特性評価することが必要です．しかし，その特性評価と管理はバイオアナリティカルラボラトリー間で異なります．

バイオアナリティカル試薬の特性評価に関するベストプラクティスと推奨事項

製薬業界において，バイオアナリティカルラボラトリーの期待される役割と運用に関するコンセンサスを形成する取り組みは，2009年にアメリカ製薬科学者協会（AAPS）が開催した「21世紀のバイオアナリティカルラボラトリー」に関するワークショップから始まりました．この取り組みを受けて，O'Haraら（2012）は，LBAsで使用される試薬のライフサイクル管理，特性評価，および供給に関する推奨事項とベストプラクティスのセットを開発し，公表しました．

この記事は，特に薬物開発の初期段階における重要な試薬の特性評価に関するガイドラインを要約しています．この文脈における特性評価とは，これらの試薬の物理化学的性質を特定するプロセスを指します（O'Hara et al. 2012）．試薬の特性を明らかにすることは，長期に渡って最適なアッセイを確保するために不可欠であり，以下の指針としても役立ちます．
1） アッセイ性能の問題の根本原因の特定
2） 試薬の劣化が進行している時点の判断
3） 新しい試薬の生成と異なるロットのスクリーニング

業界における一貫性を高め，意思決定の指針とするため，O'Hara ら（2012）は，LBAsにおける試薬の特性評価に関する以下の推奨事項とベストプラクティスを提案しています．

1. 各重要な試薬に対して，濃度（抗体価），結合活性，凝集，純度レベル，および分子量の評価を含む基本的な特性プロファイルを作成することが重要です．
    
2. 薬物開発の初期段階において，タンパク質試薬の精製試験を実施し，長期保存安定性に影響を及ぼす可能性のある不純物の影響を軽減する．
    
3. 希望するLBAに使用する前に，精製した試薬の純度と単分散性を確認するため，SDS-PAGEやSECなどの方法を用いて検証する．
    
4. 医薬品開発が進むにつれ，特性が確立された哺乳類細胞株においてモノクローナル抗体試薬を発現させ，試薬ロット間での遺伝的安定性と一貫性を確保する．
    
5. 必要に応じて，Protein Aカラムを使用して精製したタンパク質中のProtein A濃度，組織培養拡大からのウシIgG濃度，および残留ホスト細胞タンパク質濃度などの任意の特性評価パラメーターの評価を検討してください．

Bio-Radが開発した抗体用重要試薬

Bio-Radは，革新的な医薬品およびバイオシミラー製品の非臨床研究，臨床試験，患者モニタリングを支援するため，高い特異性かつ高い親和性の抗バイオ治療抗体を開発しています．ADAおよびPKアッセイ開発用のこれらの抗バイオ治療抗体は，HuCAL®リコンビナントモノクローナル抗体ライブラリと改良された独自の抗体ファージディスプレイ法を用いて生成され，Fabフォーマットおよび全長免疫グロブリン（Ig）フォーマットの完全ヒト抗体を提供します．プロセスの中核をなすのは，in vitroガイド選択法で，これにより，特異性の高い阻害型・非阻害型抗イディオタイプ抗体や，特殊な薬物-標的複合体薬剤の作製が可能です．

抗体配列は常に既知であり，長期的な安全性を確保するために保存されています．使用される方法は確立されており，実証済みで高い再現性を有しています．Fab抗体はE. coliで発現され，全長Igフォーマットは，生産方法において超低濃度のウシIgG FCSを使用し，特性評価済みのヒト細胞株で発現されます．抗体は親和性クロマトグラフィーにより精製されます．品質管理および特性評価プロセスは徹底的で一貫しており，O'Haraら（2012）で示された関連するベストプラクティスの複数を組み込んでいます．新しい抗体およびその後のバッチは，毎回高品質な製品を保証するため，厳格な品質管理手順に準拠しています．これにより，顧客は重要な試薬のライフサイクル管理，特性評価，供給，および時間経過に伴う最適なアッセイ性能の維持を支援します．

要約

LBAsは医薬品開発プロセスにおいて重要な役割を果たします．これらは，一部のものがアッセイの性能に不可欠とされる一連の試薬を使用します．これらの重要な試薬は，LBAsの品質と再現性に直接影響を及ぼし，品質が不良の場合，医薬品開発プロセスを遅延させる可能性があります．LBAsの成功に不可欠なため，購入品か自社製造品かを問わず，重要な試薬の慎重な特性評価を実施すべきです．製薬業界において，重要な試薬の特性評価に関するベストプラクティスや推奨事項は完全に標準化されていません．この課題に対応するため，科学者のチームが重要な試薬の特性評価に関するベストプラクティスを提供しました．これらのガイドラインは，各重要な試薬の特性評価プロファイルを作成することに焦点を当てており，最終的にLBAsの長期的な信頼性を確保するために役立ちます．

バイオ・ラッドは、抗バイオ医薬品抗体ポートフォリオの製造および製品開発の一環として、品質管理と分析用抗体バッチの特性評価に関するベストプラクティスを取り入れています。これらの抗体は、世界的な契約研究機関が提供するバイオ分析試験サービスの一環として実施されるアッセイや、製薬会社の前臨床研究および臨床試験において、重要な試薬として採用されています。

関連トピック

参考文献

• King LE et al. (2014). Ligand binding assay critical reagents and their stability: Recommendations and best practices from the global bioanalysis consortium harmonization team. AAPS J 16, 504-515.
• O’Hara DM et al. (2012). Ligand binding assays in the 21st century laboratory: Recommendations for characterization and supply of critical reagents. AAPS J 14, 316-328.