可制造性评估
（ManufacturabilityAssessment）
可制造性评估主要着眼于药物的化学降解途径、翻译后修饰（post-translationalmodifications,PTMs）方面，包括脱酰胺、氧化和糖基化，以及潜在的物理稳定性问题。
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PTMs会影响药物结合亲和力、功能和安全性，通常会影响分子的生物学活性和稳定性。例如，CDR区的脱酰胺作用、氧化（Trp）、异构化，Framework区的脱酰胺作用、氧化（Met）、异构化，Asp-Pro水解位点、裂解位点，天冬氨酸异构化位点、氧化位点、不标准或未配对的半胱氨酸、NO糖基化位点、赖氨酸糖化等，在早期进行鉴别和评估为后期的开发节省时间。
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物理稳定性方面，最显著的是蛋白质聚合的问题，聚体可以发生在生物药开发过程中的不同阶段，也可以不同方式表现出来。比如，低的宿主活率、低产量、包涵体的存在以及乳白色溶液或沉淀物的形成都是稳定性问题的明显迹象。Lonza使用Insilicoaggregationassessment工具来帮助预测，此模型使用序列和结构算法来识别具有聚合潜力的单元，暴露蛋白后期可能出现的聚体问题，我们可提前得知此风险并去解决。
免疫原性评估
（ImmunogenicityAssessment）
免疫原性评估(ImmunogenicityAssessment)也是可开发性评估的一部分，免疫原性指的是产品对免疫应答的抑制能力。免疫原性问题会降低药效、危及PK/PD和安全性，在某些情况下可能会导致严重的副作用，因此需要在早期进行评估。FDA已经提出声明，主办方在IND申报时需要提供免疫原性风险性报告以及测试的基本原理。Lonza针对此评估开发出了非常有效的工具，"Epibase?insilico"、"Epibase?invitro"以及"Humanization"
图2.AnoverviewofLonza’simmunologyplatform01
"Epibase?insilico”，使用一种“structuralbioinformatics”的方法在目标蛋白中寻找可能触发潜在免疫反应的T细胞表位，“Epibase?insilico”包含了肽和HLA受体的最新实验性亲和力以及HLA受体的最新3D结构的特征，可以快速有效地对候选序列进行排名。该工具可应用在T细胞表位的鉴定，免疫原性分析和蛋白先导物比较，低免疫原性蛋白治疗药物的筛选，T细胞表位的消除，免疫原性风险管理文件方面。
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"Epibase?invitro”，此体外平台可通过直接检测人体外周血单核细胞（PBMC）中蛋白质诱导的免疫应答来评估生物治疗性蛋白质的免疫原性风险，主要评估用于免疫应答免疫*性、先天性免疫应答和适应性免疫应答三个方面。Epibase?invitroassays可用于临床检测的细胞库、T细胞激活测定、细胞因子释放实验、树突状细胞活化实验、B细胞分析、MHC相关的肽蛋白质组学、生物测定和效价测定等方面的实验分析，通过流式细胞仪、FluoroSpot和Luminex对人体原代免疫细胞激活的多参数测量，可以对免疫反应进行详细的表征。
蛋白质生产
（ProteinProduction）
在早期开发阶段使用的哺乳动物表达平台、细胞系、表达载体和后期的细胞系构建以及临床生产保持一致是非常重要的，这样可以节省在不同表达系统和细胞系之间转换的时间，并且其翻译后修饰在一定程度上可以保持相近。Lonza独特的LightPathTM蛋白质生产平台可以提供足够的材料，帮助我们从发现阶段的安全性评估到初步的体内功能研究，对优质的候选蛋白进行筛选和排序，实现在较短时间内选出一个或几个符合要求的抗体蛋白进行后续的开发。
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"LightPathTMHostScreen"用于为目标蛋白选择最佳的表达宿主系统，将采用GSXceed?和XSTechnologies?表达系统并对蛋白质的质量、纯度和产量进行评估。
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"LightPathTMDiscovery"主要用于药物开发前期，小规模、Non-GMP的蛋白质和抗体的生产，同样提供GSXceed?和XSTechnologies?表达系统，其中GSXceed?系统需要约4-12周时间，XSTechnologies?系统需要约4-8周时间。
图3.LightPathTMDiscovery细胞系构建平台
（CellLineConstruction）
前面我们已经筛选出了各方面条件都领先的抗体蛋白候选物，如需进行商业化生产则还需要优质的工程细胞系，有些生物疗法失败的原因与它们的作用机制或功效无关，而是因为细胞系出现问题。细胞系的稳健性问题，差强人意的工艺设计造成的工艺性能的变化，工艺难以扩大到商业规模，以及不充分或不适当的药品设计等，这些环节出现问题可能会造成监管审批的延误、项目阶段返工从而增加项目成本和时间，使得产品进入后期阶段愈发困难。Lonza公司提供有四种不同的服务（哺乳动物平台），如下图：图4.Celllineconstructionprogramtimelines01
FullScopeCLC，可定制化。适用于以高滴度为目标的客户。该程序也适用于难以表达的复杂蛋白。可在转染后第16周选择候选细胞系。
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LightPathTMCLC，可定制化，旨在通过筛选较少的克隆来实现速度，主要适用于标准的抗体以及Fc融合蛋白等低风险蛋白的生产。可在转染后第12周选择候选细胞系。
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Ibex?Design，此固定程序的设计保证了时间和数量，适用于标准单抗或类似分子的抗体，在12个月内实现DNA到IND申报，最低可提供1.5Kg的GMP原料药满足临床1期的需求，并在9个月内提供Tox材料。
▽上述平台基于Lonza的GS（Glutaminesynthetase）基因表达系统，主要包括两种宿主细胞系（GSXceed?CHOK1SVGS-KO?和CHOK1SV?），其中GSpiggyBacTM载体系统发挥了强大的功能，此系统采用了一种高活性piggyBac转座酶将GSXceed?表达载体递送至稳定、高基因表达水平的基因组位点。GS系统与piggyBac转座子技术相结合，可以提高产量，进一步提高了细胞系的稳定性。
图5.GSPiggyBacTM-HowitWorks
PB转座子系统
以“剪切-粘贴”机制进行转座，即转座酶切割PB转座子两端反向重复序列（Inverseterminatorrepeats，ITR）末端的TTAA序列，将转座子从原始基因座切下来，然后插入到基因组新的TTAA位点上，转座片段和转座酶基因在转座后可以成功分离，实现转座片段插入基因组后不再转座，达到稳定遗传的目的。
总结
通过以上简单介绍，了解到药物在早期可以选择的一些可开发性评估的工具，在早期进行评估可以降低风险并最大化候选产品进入市场的机会。例如，可制造型评估解决了药物的PTMs可能导致的稳定性和异质性的问题，免疫原性评估从开发早期解决了免疫原性可能会带来的药物安全性和有效性的风险，LightPathTM平台以及细胞系构建平台为药物开发提供了高质量材料和高产稳定的细胞系，四者在不同的层面为药物的开发保驾护航。3月4号，Lonza龙沙举办了在线直播《如何使用Insilico和Invitro工具进行临床前免疫原性风险评估，以筛选和优化先导候选药物？》。Lonza龙沙应用蛋白服务免疫学负责人NoelSmith博士进行了精彩的内容分享。欢迎扫码注册，观看精彩回放！参考：Lonza