IBI305 (BYVASDA® )是由信达生物开发的贝伐珠单抗生物类似药，该药于2020年获得国家药品监督管理局（NMPA）的初步批准。IBI305是一种重组人源化的抗血管内皮生长因子（VEGF）单克隆抗体，它能够选择性地与血管内皮生长因子（VEGF）高亲和力结合，从而阻断VEGF与血管内皮细胞表面受体的结合。
在2020年上市后不久，IBI305进行了一次重大的批准后变更，将原有的低滴度 CHO-K1S细胞株改造为高滴度的 CHO-K1SV GS-KO细胞株，并将生产规模从 1000 升扩大到 3000 升。这种改变不仅可以减轻环境压力，提高生产效率，还能降低生物制造的成本。因此，改变细胞株对于已上市的生物仿制药或正在快速开发的治疗蛋白来说具有吸引力。无论是最初的开发还是批准后的规模变更，都遵循了质量源于设计（Quality by Design，QbD）原则，以评估关键质量属性（CQA）以及工艺变更对 CQA 的潜在影响。
中国食品药品检定研究院（中检院）近期发了一篇文章，对工艺变更前后的产品类似性进行了全面的研究[1]。
结合活性作为抗体的关键质量数据，是一致性评价的关键指标之一，基于美国药典推荐的生物层干涉（BLI）技术的Octet® 非标记分子互作分析系统成为了结合活性分析的主力军。
为什么要变更细胞株？
新的宿主细胞株CHOK1SV GS-KO是通过敲除谷氨酰胺合成酶从CHO-K1S细胞株衍生而来的，这种改变可显著提高大规模细胞培养的生产率。在 3000L的生产规模下，研究人员对改变前后的工艺性能进行了比较。结果显示，更换细胞株后，细胞的生长性能更佳，存活细胞密度和细胞存活率都有所提高。而且，表达滴度几乎提高了4倍。
图1. 3000L生产型生物反应器更换前和更换后的细胞生长结果（A）和细胞活率（B）
生物学活性检测
在本文中，对于生物学功能部分的研究，包括Fc受体亲和力和C1q亲和力的测定，都使用了基于BLI技术的Octet® 非标记分子互作分析系统，与Avastin® 相比，无论是变更前还是变更后的 IBI305 ，都展现出了相似的结合亲和力。
表1. 每组实验都进行了三个批次，这三个批次的亲和力差异非常小。这一方面说明了不同批次间的一致性良好，另一方面也说明了Octet® 优秀的测试重复性。这些结果表明，Octet® 可以满足多批次亲和力测试的要求
Fc介导效应功能活性评价的背景和重要性
Fc片段能与效应分子和效应细胞上的Fc受体结合，使得抗体药物产生抗体依赖的细胞毒性作用 (ADCC)、补体依赖细胞毒性作用（CDC）以及抗体依赖细胞吞噬作用（ADCP）。此外，也会影响抗体药物的半衰期。这些受体包括FcγR（I, IIa, IIb, IIIc, IIIa, IIIb）, C1q和FcRn。各国关于生物大分子药物活性检测的指导原则都包含了Fc介导的效应功能活性评价，这是生物大分子药物质量属性研究的重要一环。国家药品监督管理局药品审评中心2023年9月27日发布《抗体偶联药物非临床研究技术指导原则》[2]中，也强调了这些测试的重要性。
2021年，美国药典专门推出了关于Fc介导的效应功能活性评价方法的章节，并将基于生物层干涉技术的Octet® 非标记分子互作分析系统作为其中方法之一[3]。
受体结合活性实验方法
2020年6月，中国食品药品检定研究院发表了一篇类似的文章，对多个批次的贝伐珠单抗原研药与信达生物的IBI305的相似性进行了比较和分析[4]。通过这篇文章，我们可以大概了解如何使用Octet® 检测受体活性的具体方法。
在进行Fc受体亲和力检测时，采用商品化的生物素化受体，并将其固化在链霉亲和素（SA）传感器上，然后与不同浓度的抗体进行结合解离。也可以使用带有His标签的Fc受体进行相关检测，或者使用Fab2G传感器固化抗体，检测不同的受体。Octet®提供的Fc受体亲和力检测的应用指南，可以在文末下载。
在进行C1q亲和力检测时，可以将生物素化抗体固化在链霉亲和素（SA）芯片上，或者使用ProL传感器捕获kappa轻链的抗体，然后与不同浓度的C1q进行结合解离。BLI非常适合用于检测C1q结合，睿智化学在2017年就发表专题文章，介绍使用BLI技术检测C1q亲和力的方法[5]。
Fc受体原料是成功建立亲和力检测实验的前提。这些原料生产公司本身也是用Octet®来检测其产品的质量。参考他们的质检方法，可以帮助用户更快速地建立自己的检测方法！
图2.厂家1的CD16a（FcγRIIIB）的BLI质检数据和厂家2的CD16a（FcγRIIIB）的BLI质检数据
细胞株的改变可能是生物治疗产品最复杂的工艺变更。该文首次报告了批准后生产细胞株变更的可比性研究。根据风险评估，细胞株的变更及相应的工艺调整可能会对一系列关键质量属性（CQA）产生重大影响，尤其是对生物学活性的影响尤为显著。为了最大限度地观察质量变化并减少不确定性，本文广泛采用了包括Octet® 在内的具有高特异性、高灵敏度、高准确性和高重复性的先进分析技术，从而证明了变更后的产品与变更前的产品具有相似的质量。
Octet® 由于其良好的性能，已被NMPA等法规机构认定为检测抗体表征的方法之一，也是亲和力表征的金标准之一，已经成为生物制药行业的常用仪器。
除此之外Octet® 在药物研发中还有以下优点：
非标记Direct Binding是趋势，结果更准确
快速测定亲和力，更加定量化地表征分子互作
通量高，使用检测，测试速度快，可以缩短研发周期
应用多，包括亲和力测定，EC50，浓度测试，从早期的亲和力排序、表位分组到后期的细胞株开发，工艺开发的残留物测试等应用都可以涵盖
用户多，文章多，认可度广
万金油技术，可以用与检测DNA，小分子，蛋白质等各种生物分子
操作简便，耗材及维护成本低
参考文献-
[1] Comparability strategy and demonstration for post-approval production cell line change of a bevacizumab biosimilar IBI305. Antibody Therapeutics, 2023
[2] 国家药监局药审中心关于发布《抗体偶联药物非临床研究技术指导原则》的通告（2023年第46号） (cde.org.cn)
[3] USP<1108>ASSAYS TO EVALUATE FRAGMENT CRYSTALLIZABLE (FC)-MEDIATED EFFECTOR FUNCTION
[4] Analytical Similarity of a Proposed Biosimilar BVZ-BC to Bevacizumab. Analytical Chemistry: 2020, 92(4):3161–3170.
[5] Characterization of antibody-C1q interactions by Biolayer Interferometry. Analytical Biochemistry. 2018,549:143–148.
