细胞培养过程对单克隆抗体糖基化修饰的影响和调控

在单克隆抗体药生产过程中,其糖基化修饰可能受到多种工艺参数的影响,因而容易产生异质性,并且抗体糖基化和抗体半衰期、免疫源性、ADCC、CDC等密切相关,所以单克隆抗体的糖基化修饰是重要的质量属性,需要在生物药尤其是生物类似药开发过程中重点关注,并加以调控。通过概述培养过程中的细胞株、培养工艺,以及培养基对糖型的影响,讨论如何在工艺开发过程开展研究,确保产品糖基化的一致性,从而保证单抗药物的疗效及安全性。     

细胞培养过程对单克隆抗体糖基化修饰的影响和调控

在单克隆抗体药生产过程中,其糖基化修饰可能受到多种工艺参数的影响,因而容易产生异质性,并且抗体糖基化和抗体半衰期、免疫源性、ADCC、CDC等密切相关,所以单克隆抗体的糖基化修饰是重要的质量属性,需要在生物药尤其是生物类似药开发过程中重点关注,并加以调控。通过概述培养过程中的细胞株、培养工艺,以及培养基对糖型的影响,讨论如何在工艺开发过程开展研究,确保产品糖基化的一致性,从而保证单抗药物的疗效及安全性。     

治疗性单克隆抗体药物的现状及发展趋势

治疗性单克隆抗体药物经历了三十多年的发展,已经成为生物医药的最重要组成部分之一.在疾病治疗上具有广阔的应用前景,成功用于治疗肿瘤、自身免疫性疾病、感染性疾病和移植排斥反应等多种疾病.截至2012年已有29种治疗性单克隆抗体药物通过FDA审批并上市销售.治疗性单抗的安全性和有效性很大程度上由其作用的靶点决定,上市和在研的单抗药物有些靶向相同的靶点,有些有自己独特的作用靶点,新的作用靶点也在不断出现.以治疗性单抗的作用靶点为切入点,对目前上市销售和研发中的此类药物进行了简要总结.详述了肿瘤坏死因子α、白细胞分化抗原20、表皮生长因子受体及血管内皮生长因子等4种靶点的特点及相关单克隆抗体药物的情况,并对我国单抗药物的现状进行了分析,提出未来发展对策.     

IgG糖基化与疾病相关性研究进展

免疫球蛋白G(IgG)是抗体的核心组成分子,是具有糖基化修饰的重要血清糖蛋白。糖基化修饰结构影响IgG与Fc受体或补体C1q结合,进而影响IgG的生物活性及生物学功能。IgG糖基化修饰的系统研究将拓展对其在免疫过程中效应功能的理解,是肿瘤免疫学及抗体药物开发领域的关注点。现从IgG糖基化修饰、IgG糖链的生物学功能及其与不同疾病的相关性、N-糖链分析方法和抗体糖基化工程四个方面进行综述,为进一步探究IgG糖基化与疾病调控机制以及通过改造IgG糖基化修饰进而改善治疗性抗体治疗效果等提供理论参考。     

ADP-核糖基化可逆修饰在DNA损伤应答及癌症治疗中的研究进展

细胞基因组DNA遭受到各种内外源因素的攻击可以诱发多种类型的DNA损伤. DNA损伤应答系统(DNA damage response, DDR)能及时识别、修复受损的DNA,维持基因组稳定性,避免肿瘤等多种疾病发生. DDR受到多种蛋白质翻译后修饰的严格调控, ADP-核糖基化(ADP-ribosylation)是其中最为重要的修饰类型之一. ADP-核糖基化是一种动态可逆的翻译后修饰, ADP-核糖基化与去核糖基化之间保持动态平衡,精密调控DNA损伤应答过程.鉴于ADP-核糖基化在DNA损伤修复中的独特功能,靶向这一可逆过程的抑制剂已被开发或有望作为一类用于癌症治疗的靶向药物.本文就ADP-核糖基化可逆修饰在DNA损伤修复及癌症治疗中的研究进展进行综述.     

从鼠源到全人源单克隆抗体制备技术及改造策略的研究进展

单克隆抗体(单抗)因其专一性、高效价、低耐药性等显著优势,已成为生物制药业行业发展最快的领域之一,并成功用于治疗多种癌症、自身免疫病和其他疾病等。从最初的鼠源性单抗发展至现今的全人源单抗,新的制备技术不断涌现,如单细胞分选和测序技术等。同时,通过改变全人源单抗的糖基化水平、优化单抗亲和力成熟技术等,有助于进一步提高其稳定性、亲和力。目前,全人源单抗的疗效和安全性仍受到行业关注,也面临很多挑战,如何平衡在降低其免疫原性的同时,进一步提高其亲和力等,仍寄希望于新的技术或策略。     

单克隆抗体仿制药物的结构分析策略

市场高达数千亿美元的单克隆抗体药物即将结束专利保护期,这对发展中国家产业升级,提高国民医疗水平,都是一次难得的战略机遇。然而,单抗类蛋白仿制药的研发与质控工作难度巨大,必须使用液相色谱-质谱联用技术进行分析。针对单抗仿制药结构必须进行的分析项目(氨基酸序列表达正确性、糖基化修饰形态相似性、以及高级结构统一致性)的液质分析方法进行了系统介绍。此外还就分析工作效率及质控过程的法规依从问题予以讨论。     

O-GlcNAc糖基化修饰在神经发育和神经系统疾病中的作用

O-连接乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)糖基化转移酶Ogt催化的O-GlcNAc糖基化修饰是一种重要的翻译后修饰形式. O-GlcNAc糖基化修饰通过调控蛋白质的功能而参与了多种生物学过程,并与多种疾病密切相关. O-GlcNAc修饰广泛存在于神经系统中,并在发育和衰老过程中表现出动态变化.既往研究表明, O-GlcNAc修饰对胚胎和成体神经发生,神经元的成熟、存活、突触发育和小鼠的认知能力等都发挥重要的调控作用.在多种神经发育和退行性疾病中,许多关键蛋白的O-GlcNAc修饰水平表现出显著改变.本文综述了O-GlcNAc糖基化修饰在神经发育和神经系统疾病中作用和分子机制的研究进展.     

微小RNA分析技术研究进展

微小RNA（miRNA）是一类起重要调控作用的非编码小分子RNA。准确分析组织或细胞中miRNA的表达水平是研究其生物学功能的基础。近年,研究者开发出多种方法检测不同生理、病理过程中miRNA的差异表达,发现miRNA的异常表达与癌症等多种疾病密切相关。目前,miRNA已逐渐成为重要的疾病诊断生物标志物乃至治疗靶点。miRNA的分析技术贯穿miRNA的研究和药物研发过程,并起到关键作用。我们针对miRNA的不同研究阶段所采用的定性和定量分析方法,着重阐述了用于初始miRNA研究的克隆测序类技术、分析miRNA表达谱的高通量芯片技术、研究具体目标miRNA及其前体表达的qPCR和改良Northern印迹技术,以及将修饰后miRNA作为药物的药代动力学评价技术。     

不同细胞系表达的抗EGFR单抗糖基化结构对比分析

真核表达系统造就了单克隆抗体药物的广泛异质性,这些异质性通常是由翻译后修饰引起,而糖基化修饰则是关键的翻译后修饰,其对治疗性蛋白的安全性和有效性有着深远的影响,为探索细胞表达系统的改变对单抗糖基化所带来的影响,应用液相色谱-电喷雾离子化四极杆飞行时间质谱技术(LC-ESI-Q-Tof),通过交替高低碰撞能量扫描、源内诱导解离及二级质谱的方法从释放的寡聚糖水平研究聚糖结构,对比分析由两种不同细胞系制备的抗表皮生长因子受体(EGFR)单抗,然后结合外切糖苷酶逐级消化的方法对两种蛋白的糖链结构作进一步确证分析。分析结果表明,在Fc区域的糖基化修饰,两种表达系统表达的该抗体未发生明显的改变,而在Fab区域,由小鼠骨髓瘤细胞SP2/0制备的抗EGFR单抗的聚糖结构中含有大量α半乳糖(α-Gal),且末端唾液酸形式主要是N-羟乙基神经氨酸(NGNA),具有极高的免疫原性风险。而通过中国仓鼠卵巢细胞CHO表达系统制备的抗EGFR单抗Fab区域聚糖结构中不含有α-Gal,且末端唾液酸形式主要是N乙酰神经氨酸(NANA),免疫原性风险极大降低。本研究在一定程度上可以预测由CHO表达系统制备的抗EGFR单抗具备较好的临床耐受性,超敏反应发生风险低,CHO细胞可以作为该抗体改良型生物类似药(Biobetter)的优选表达系统。     

糖基化蛋白质组学:结构、功能和研究方法

蛋白质糖基化修饰结构多样、分布广泛,以N-糖基化、O-Gal NAc糖基化和O-Glc NAc糖基化等不同修饰形式存在。糖修饰以各种方式广泛参与基本生物学过程,包括基因转录、蛋白质翻译、信号转导、细胞-细胞间以及宿主-病原体相互作用等。糖基化修饰的异常变化与多种重要疾病的发生发展相关,包括免疫性疾病、肿瘤、先天性糖缺陷等。该文系统展示几种常见糖修饰的结构、参与的生理病理过程,以及最新的研究方法,尤其是糖修饰蛋白质或肽段的特异性富集方法和基于质谱的序列分析方法进展,以期丰富糖修饰蛋白质的研究手段,为糖蛋白质功能机制研究、疾病治疗靶标或候选标志物的发现提供新视角。     

酶类药物现状、问题及展望

随着生物制药的迅速发展,许多酶类药物应运而生,在治疗代谢疾病、心血管疾病、癌症等诸多疾病上发挥着越来越重要的作用。但是酶类药物也存在一些不足,如潜在的免疫原性、较短的体内半衰期,以及较差的组织靶向性,影响了酶类药物的疗效和应用。为克服这些缺点,人们已开发出多种技术,如通过糖基化、聚乙二醇修饰等分子工程技术提升酶蛋白药效,另一方面酶基因疗法也已成功用于多种酶缺陷疾病的治疗。基于酶类药物的迅速发展和广泛的应用前景,本文对酶类药物的现状进行较详细的阐述,并对酶类药物的优势、所存在的问题及未来发展趋势进行分析和评述。     

抗CD20单克隆抗体研究进展

抗CD20单克隆抗体是一类治疗B细胞淋巴瘤的靶向药物。迄今,主要有三代抗CD20单克隆抗体药物:以利妥昔单抗为代表的第一代抗CD20单抗,ofatumumab、veltuzumab、ocrelizumab等第二代抗CD20单抗,以及obinutu-zumab、ocaratuzumab等第三代抗CD20单抗。我们就抗CD20治疗性单克隆抗体研究的新进展进行简要综述。     

全球单克隆抗体药物研发现状及发展趋势

单克隆抗体药物以其独特的作用机制及高效性,在恶性肿瘤和自身免疫疾病的治疗中发挥了不可估量的重要作用,成为全球的研发热点。基于科睿唯安旗下的Cortellis数据库,采用定量分析和专家智慧相结合的方法,从总体研发和商业化现状、主要国家/地区、技术和种类、靶点及作用机制、市场份额、产品交易多个维度展现出全球单克隆抗体药物的研发和商业化全景。分析结果显示:全球已上市的单克隆抗体药物有133个,其中已上市的人源化单克隆抗体药物占已上市的单克隆抗体药物总数的37. 6%。作用靶点主要集中在HER、TNF、CD20、PD-1/L1、VEGF以及CD3,其中作为HER2酪氨酸激酶受体抑制剂的药物数量最多。美国在单克隆抗体药物研发和商业化方面遥遥领先,中国在研和上市的单抗隆抗体药物总数排名第二,但中国上市的单抗隆抗体药物数量仅8个。2017年销售额高于10亿美元的单克隆抗体药物有22个。全球单克隆抗体药物的交易数量共有1 408次,药物开发与商业化许可是最主要的交易方式。未来,单克隆抗体药物的发展趋势将朝着新靶点、新适应症和新用药方案的方向发展,将会产生更多"重磅炸弹药物"。     

翻译后修饰蛋白质组学助力实现精准医疗

与基因组学相比,蛋白质组学能够即时反映病人在疾病状态与正常状态下的蛋白表达和修饰谱,从而进行精准诊断和治疗,因此在临床领域越来越具有应用前景。蛋白质组学早期聚焦于细胞不同发育时期或疾病状态下的蛋白质表达水平变化,然而,许多至关重要的生命进程不仅与蛋白质相对丰度有关,更重要的是被时空特异分布的、可逆的翻译后修饰调控。在蛋白质组学、抗体亲和色谱与质谱分析、生物信息学等跨学科知识基础上发展的PTMScan?技术,在定性、定量分析翻译后修饰蛋白质位点方面具有显著优势。介绍了PTMScan?翻译后修饰蛋白质组学技术,其能够快速、准确、高通量地分析肺癌、黑色素瘤等多种疾病中信号通路关键节点蛋白质磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化和类泛素化等修饰的变化,满足精准医疗与伴随诊断对于疾病生物标志物鉴定、药物靶点筛选、靶向用药指导、疾病预后指示的需求,真正实现精准医疗,将正确的药物在最恰当的时间治疗真正需要的患者。     

吡哆胺-一种天然的AGEs/ALEs抑制剂

衰老及老年相关疾病,如：糖尿病、动脉粥状硬化、各种神经退行性疾病等,与组织蛋白氧化修饰密切相关．在造成蛋白质氧化修饰的反应中,非酶糖基化和脂质过氧化是最重要的两类,它们最终形成非酶糖基化终产物(AGEs)和脂过氧化终产物(ALEs)．基于羰基毒害衰老理论,具有强烈反应活性的羰基类化合物是非酶糖基化和脂质过氧化的共同中间产物,它们是造成蛋白修饰的直接原因之一．吡哆胺是维生素B6的一种天然成分;由于它能直接清除羰基类化合物,从而抑制AGEs／ALEs的生成;又因为吡哆胺对人体副作用很小．因此吡哆胺有望成为一种新型的防治多种老年相关疾病的药物．     

蛋白质糖基化修饰的研究进展

糖类在生物合成、结构和功能上都与核酸以及蛋白质有着本质区别,但是对蛋白质的功能却有着关键影响。蛋白质若要行使其生物学功能,必须在翻译之后进行进一步加工,加工过程涉及多种修饰方式,例如磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化、糖基化等。其中糖基化修饰对蛋白质功能和结构的形成具有重要作用。在机体内,细胞粘附、分子识别以及信号转导等过程均涉及糖基化蛋白质的参与,说明糖基化修饰对蛋白质行使生物学功能起着重要作用。研究蛋白质的糖基化修饰及其在不同生理病理条件下的变化有重要意义,也是糖蛋白质组学面临的主要问题和巨大挑战。本课题概述了蛋白质糖基化修饰的分类,回顾了他们对蛋白质性质的影响,为探讨最新的研究技术及发展现状提供了支持。     

运用全因子试验方法优化单抗生物类似药生产过程中的糖基化分布

旨在调控单抗生物类似药的糖基化分布,使其与原研药一致。通过全因子设计试验考察不同浓度的半乳糖、尿苷、氯化锰和蛋白水解物对单抗糖基化修饰的影响。结果表明,半乳糖、尿苷及氯化锰均能提高单抗半乳糖基化,且对细胞生长和单抗产量无明显影响。此外尿苷和氯化锰还能降低五聚高甘露糖型(Man5),但过量的尿苷会导致Man5增高。而蛋白水解物除了能降低Man5,提高单抗岩藻糖基化外,对细胞生长也有促进作用。选取模型预测的最优条件进行反应器培养验证,最终的单抗糖基化分布符合预期,成功建立CHO细胞单抗糖基化调控的生产策略。     

中枢神经系统疾病治疗性抗体药物应用进展

单克隆抗体药物是一种新兴的治疗药物,具有高选择性,被用于多种疾病的治疗,如肿瘤、免疫疾病等,也可以用于中枢神经系统疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病、中风和脑肿瘤等。然而,因为血脑屏障低通透性,限制了抗体药物在中枢神经系统疾病治疗中的应用,在很多神经系统疾病临床试验中,抗体药物并没有取得预期效果。如今,人们利用血脑屏障上内源性转运蛋白介导,设计了可以通过血脑屏障的抗体药物。对通过血脑屏障治疗性抗体药物研发进展及其应用前景进行了综述。     

神经退行性疾病的表观遗传学

研究发现多种疾病的发生与表观遗传学相关.有证据显示表观遗传学信号在大脑中起着重要调节作用,在哺乳动物中枢神经系统中DNA甲基化动力学被发现是表观遗传学调节的主要组成,染色质修饰药物的快速发展显示出对神经系统中范围广泛的退行性功能紊乱出人意料的治疗作用,促进了人们对神经退行性疾病的表观遗传学机制研究.其中,研究得比较多的是DNA甲基化、组蛋白修饰及染色质重塑.这些研究为神经退行性疾病的治疗提供了潜在靶点,并为开发相关药物提供了线索.对疾病表观遗传学机制及药物的作用机制的进一步研究将为疾病治疗提供更多靶点,为神经退行性疾病提供确切的有效治疗途径,具有积极意义.