導讀:
近年來,抗體被越來越多地應用于疾病的治療,已占據生物藥品市場的40%以上,且還有不斷上升的趨勢,而單克隆抗體又是生物制藥領域的熱門品種,目前其銷售額在生物藥銷售中占比已超過30%,可謂一枝獨秀。另據Evaluate統計,到2020年過ZL保護期的生物藥市場規模將達到約874億美金,極具市場吸引力,且其中不乏曾經貢獻十幾到幾十億美金年銷售額的重磅藥物,它們就更加成為眾多生物制藥公司競相仿制的重中之重。

近年來全球生物制藥市場規模及細分品種發展概覽
Protein A親和色譜法是抗體純化的首選
作為存在于動物血清和組織液中免疫系統的重要組成部分,抗體被廣泛應用于體外診斷試劑、疾病治療藥物、免疫親和層析配基等生物學和生物技術的研究中,重組DNA技術及噬菌體展示技術共同作為篩選工具使設計和構建“人造”抗體成為可能,特別是與人源化或嵌合抗體更加具有理想的親和力、特異性和低免疫原性,稱之為基因工程抗體(GEAb)。在抗體制備過程中,為獲得高純度抗體(特別是應用于體內的治療性抗體),開發簡捷高效的抗體純化方法屬于關鍵環節,其中親和色譜因其高度特異性及同時具有濃縮的效果成為過去近30年里抗體純化捕獲的金標準,據第一創業呂麗華分析師統計目前約70-80%的抗體均使用Protein A、Protein G親和層析純化。
Protein A是一種金黃色葡萄球菌細胞壁蛋白質,它含有5個可以和抗體IgG分子Fc片段特異性結合的結構域,當其作為親和配基被偶聯到填料基質上后,可特異性地與樣品中的抗體分子結合,使其他雜蛋白流穿,借助高效親和層析僅需一步就可使目標抗體純度超過95%,此外Protein A也可結合另一些免疫球蛋白,如可用于某些種屬IgA、IgM的純化。由于Protein A親和層析基于天然存在的生物大分子之間特異性結合為分離機理,這種得天獨厚的優勢使得Protein A親和層析成為抗體等分離純化中的絕佳選擇,然而其成本也非常高昂。

不同單抗表達量和生產規模的成本分析
(10g/L表達量、15000升培養規模的成本分布)
據報道,隨著生物制藥生產規模的擴大及蛋白表達量的增加,藥企對下游純化工藝的效能和成本要求也越來越高,經核算目前下游工藝COGs占整個單抗生產成本的比例已普遍超過60%,因此對其進行成本控制已成為降低總COGs的核心環節。眾所周知,目前生物藥造價昂貴,這與下游分離純化工藝成本占比高密不可分,因此為了研發生產讓更多普通民眾用得起的生物藥,全面提高下游分離純化介質性價比和分離生產效率、節約能耗和生產資料投入愈加成為業內普遍重點關注的緊要環節。納微科技的單分散Protein A親和層析介質,由于其精準的顆粒均勻性而能帶來改善的壓力流速、分辨率和裝柱可重復性等諸多優勢,使其可以有效解決當今發酵表達量提高的問題,并使客戶能夠從相同的生產裝置中提高生產率,最終理想地實現降低生產成本、提高生產效率的核心目標。
傳統Protein A親和介質的部分局限性
在抗體純化實際應用中,Protein A親和色譜的優點包括選擇性好、可濃縮抗體、可有效滅活病毒和適用于所有人源(非IgG3)抗體和Fc融合蛋白并減少緩沖液種類和用量等,但其局限性也較多較明顯,如對于軟膠基質偶聯的Protein A親和色譜層析介質而言,凝膠價格極其昂貴且使用壽命一般;大量脫落的配基會與抗體一起被洗脫影響抗體安全性;軟膠基質機械強度低限制裝柱高度和生產效率等。

聚合物和碳水化合物基質的Protein A親和層析介質形貌對比圖
(上半部為多分散碳水化合物軟膠基質層析介質,下半部為單分散聚合物硬膠基質層析介質)
納微研發全球領先單分散Protein A親和介質突破局限,引領抗體純化新時代
