【2.5】抗药物抗体(ADA)和抗核抗体(ANA)

一、抗药物抗体(ADA)测定

抗药物抗体(Anti-Drug Antibodies,ADA)可以诱导不希望的副作用,尤其是在生物技术衍生的药物中,例如治疗性抗体和生长因子。 因此,监管机构使用免疫原性安全性研究对ADA进行了越来越严格的审查。

在临床前和临床研究中观察到ADA,导致毒理学,药代动力学和功效的显着变化。 这些作用是由药物诱导的(中和的 ,neutralizing)自身抗体的产生引起的。 EPO [10,11],FVIII [12]或胰岛素[13]并且可以引起过敏反应,甚至是过敏性休克。 因此,对于包括生物仿制药在内的生物工程药物,对ADA的研究已经变得不可避免[7-9]

不良免疫反应可能有很大差异,这取决于活性成分的结构,生产和应用方式。 例如,可出现抗Fc抗体,抗独特型抗体或抗糖基化抗原的抗体的表达。 因此,必须针对每种药物开发,定制和优化ADA的检测和表征分析。

抗药物抗体的测定

完整的ADA确定需要执行以下步骤:

  • 筛选试验(“桥接”,直接或竞争性ELISA,细胞因子谱)
  • 确认分析(特异性的确定)
  • 表征分析(抗体的类别/同种型,中和是/否, neutralizing yes/no)

如果还可获得活性成分的药代动力学(PK),则PK的可能变化可能与ADA诱导的效应相关。

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其他

自首个临床治疗性单克隆抗体(mAb)获得批准以来,已有30多年的历史,治疗性mAb市场呈指数增长,确立了mAbs作为主要生物药物治疗方式之一的地位(1)。尽管mAb有望改善人类健康,但重复给药通常具有很高的免疫原性,并可能引起不良的抗药物抗体(ADA)反应(2)。 ADA反应的形成会干扰药物的作用或中和它,从而改变药物的药代动力学(PK)和药效学(PD)特性并降低其功效(3),最终可能导致人类严重的不良免疫反应(4)。

已建议单克隆抗体的免疫原性和ADA应答的形成取决于与药物本身相关的因素(例如,非人序列,糖基化,杂质,聚集), 给患者(例如疾病类型,遗传因素,伴随的免疫调节剂), 或药物的给药途径和频率。但是,导致ADA诱导的分子机制尚未得到很好的理解,并且最初被认为与mAb的鼠源有关,因为它们被人类免疫系统识别为“非自身”。这个想法促使mAb发现领域致力于通过减少非人类部分并通过在mAb发现阶段使用人文库或人源化小鼠开发嵌合的,人源化的和完全人源的mAb来改造精制的mAb(7)。

不幸的是,该策略没有消除mAb的免疫原性潜力和相关的ADA诱导。数据表明一些患者会发展为ADA,而有些患者则不会,而且观察到接受相同mAb的患者之间的免疫原性程度可能会有所不同,导致ADA为何以及如何发展的问题变得更加复杂(8)。在用mAb治疗的患者中产生的ADA可以分为两大类:

  1. 中和ADA(ntADA),其直接阻断和干扰药物结合其靶标的能力
  2. 非中和ADA(即,结合ADA bADA),可识别药物上的其他表位,同时仍保留mAb结合活性(9)。

通常认为ntADA在临床上比bADA更重要,因为它们会直接降低药物的功效。但是,bADA可能会通过损害生物利用度或加速药物从循环中的清除而间接降低mAb的治疗功效。在这两种情况下,ntADA和bADA都会显着改变所施用mAb的PK和PD(10)。

目前,美国食品药品监督管理局和欧洲药品管理局已批准了五种TNFα拮抗剂:英夫利昔单抗(IFX),阿达木单抗(ADL),依那西普,戈利木单抗和赛妥珠单抗聚乙二醇(2)。另外,一些生物仿制药已经被批准或处于不同的开发阶段(13)。 IFX和ADL都属于TNFα拮抗剂,通常在临床环境中用于治疗炎性疾病。 IFX是嵌合mAb(75%的人类和25%的鼠),而ADL是完全的人类。据报道这些药物的免疫原性程度不一致。鉴于制药公司报告的IFX和ADL的免疫原性分别为10-15和2.6-26%(14),临床数据表明这些药物的免疫原性较高(15)。可以根据他们对治疗的反应或缺乏反应的特征将接受IFX和ADL治疗的患者进行分层。原发性无反应者是指那些疾病完全不对药物产生反应的患者,其中某些子集可能是通过早期形成ADA介导的(15、16)。继发性无反应者是最初对药物产生反应但后来因ADA的发展而失败的治疗患者(对于IFX,据报道这主要在治疗开始后的12个月内发展)(16)。

单克隆抗体给药和ADA流行后报告免疫原性的研究一直不一致,部分原因是用于临床中监测免疫原性的各种测定形式(17)。每种可用格式的当前限制可能会降低在临床和研究环境中的实用性,并使数据解释复杂化。一些测定的动态范围较差,由于与另一种循环药物的相互作用而可能产生假阴性结果,或者相反,由于存在其他抗体(如类风湿因子)而产生假阳性结果(18)。先前已经详细说明了可用的ADA检测方法的利弊,并且在其他地方对IFX,ADL和其他TNFα拮抗剂(包括新开发的生物仿制药)治疗后ADA的形成进行了广泛的研究和综述(5,19-21)。

尽管付出了很多努力来了解mAb免疫原性的原因和提高mAb功效的策略,但对于控制mAb处理后ADA形成的分子机制知之甚少。

在这项研究中,我们调查了TNFα拮抗剂治疗后ADA的分子格局。首先,我们开发了一种简单的生物免疫测定法,可以准确定量患者血清中的ADA水平。我们进一步修改了生物免疫测定法,以评估ADA的中和能力。接下来,我们旨在概述单抗施用后的免疫应答。我们使用流式细胞仪确定循环中B细胞的频率以及免疫反应的动力学是否类似于疫苗反应。最后,我们使用了下一代测序(NGS)和高分辨率shot弹枪串联质谱(LC-MS / MS)来阐明血清ADA的分子组成。使用我们的生物免疫测定法,我们发现54位患者的血清中ADA水平介于2.7和1268.5μg/ ml之间。改良的生物免疫测定使我们能够区分中和能力高和低的患者。有趣的是,我们发现中和能力高的患者在λ/κ轻链比例上表现出强烈的偏见,从而表明ntADA对λ轻链表现出偏爱。

为了阐明药物给药后免疫应答的性质,我们选择研究接受IFX治疗,IBD水平和中和能力较高的IBD患者。与输注前的时间点(D0)相比,在IFX输注后第10天(D10),患者的成浆细胞(PB)频率增加了13倍,而激活记忆B细胞(mBC)的频率却未改变。在D0和D10对来自分离的PB的抗体重链可变区(VH)进行的比较NGS分析表明,体细胞超突变(SHM)的水平在时间上显着下降,并且抗体的互补决定区3的长度在增加重链(CDRH3)。此外,血清ADA的蛋白质组学分析支持从中和能力分析获得的观察结果,即存在使用λ轻链的偏好。这些数据表明了一种可能的机制,在这种机制下,TNFα拮抗剂给药后的体液免疫反应受T细胞非依赖性(TI)反应支配。这种反应可能是由免疫复合物(药物-TNFα-ADA)的形成所诱导的,该复合物是免疫原性的强大驱动力,继而将免疫反应转移到TI途径,如果B细胞被B细胞受体(BCR)交联激活。

二、抗核抗体和心血管药物

抗核抗体(Antinuclear antibodies,ANA)是由人的免疫系统产生的一组自身抗体,当它无法充分区分“自我”和“非自身”时。 ANA测试检测血液中的这些自身抗体。

ANA与身体自身健康细胞的成分发生反应,引起组织和器官炎症,关节和肌肉疼痛以及疲劳等症状和体征。 ANA特异性靶向在细胞核中发现的物质,因此称为“抗核”。它们可能不会破坏活细胞,因为它们无法进入细胞核。然而,当ANA从受损或垂死的细胞中释放时,ANA可通过与核物质反应而对组织造成损害。

ANA测试是帮助诊断疑似自身免疫性疾病或排除其他具有相似症状和体征的病症的主要测试之一。对于几种自身免疫性疾病,ANA试验可能是阳性的。患有自身免疫性疾病系统性红斑狼疮(SLE)的患者几乎总是ANA阳性,但具有阳性ANA结果的其他自身免疫性疾病患者的百分比也各不相同。此外,大量患有各种其他类型疾病(甚至一些健康人)的患者可能对ANA呈阳性,尤其是在低水平时。

抗核抗体(Antinuclear antibodies,ANA)可以通过一些用于治疗心血管疾病的药物诱导。报告在患者中检测到这些抗体的频率差异很大。这种变化是由许多因素造成的。 ANA测定的灵敏度受底物选择,抗血清浓度和检测系统特征(如紫外显微镜或电泳仪)的影响。 ANA的发病率也随患者的年龄和性别而变化,在老年人和女性中更常见。怀疑产生ANA的药物的鉴定需要使用精确标准化的实验室程序仔细评估数据,并将数据与未治疗和治疗患者的适当对照组进行比较。与ANA发病率增加相关的心血管药物可分为两类:A)少数药物在大多数患者中诱导ANA,如果在足够高的剂量下持续治疗足够长的时间。这些患者中的许多患者出现系统性红斑狼疮样综合症。该组包括普鲁卡因酰胺,高剂量的hydrallazine和实用的。 B)另一组药物在20%至30%的患者中产生ANA,其中很少(如果有的话)发展为SLE。甲基多巴和醋丁洛尔明显属于这一类,而有证据表明低剂量的拉贝洛尔,胍乙啶和氢吖嗪也可能有牵连。一些非常初步的证据表明β肾上腺素能受体阻断药物阿替洛尔,美托洛尔和脑二醇的患者ANA发病率略有增加,但没有证据表明相关的SLE。只有在接受A类药物治疗时发生ANA的患者才需要仔细监测SLE。

参考资料

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