中和抗体や血清や脳脊髄液 (CSF) など、行列の人間の酵素補充療法の細胞内取り込みを妨げるその他の要因を検出する細胞ベースのフロー フローサイトメトリー法をご紹介します。
酵素補充療法 (ERTs) の管理および他の生物学的治療法の患者は、麻薬免疫反応を引き出すことがあります。特にその中和抗体 (NAbs) と呼ばれる薬の生物学的活性を中和する可能性がありますこれらの反薬物抗体 (ADA) の特性はこれらの抗体の医薬品の影響を理解する上で重要です薬理学的プロフィール。このプロトコルでは、行列の人間の代表のライソゾーム ERT の細胞内取り込みを中和する要因を検出する細胞ベースのフロー フローサイトメトリー法について説明します。プロトコルは 3 つの手順で構成されています: スクリーニング、検証手順、および検出するため抗体アッセイの識別、および対象試料中の抗体を中和の相対的なレベルを確立します。
このメソッドのサンプル、fluorophore 共役 ERT 製品と混合まず [例えば、ヒト T リンパ球 (Jurkat 細胞)] 細胞表面カチオン依存しないマンノース 6-リン酸受容体 (CI M6PR) を表現する細胞を培養し、最後に、流れの cytometer で解析。一方、NAbs の存在は薬にバインドし、CI M6PR バインディングと吸収を妨げる NAbs なしサンプルは、fluorophore 共役 ERT 製品を介して、CI M6PR の取り込みになります。Jurkat 細胞によって内面の fluorophore 共役 ERT 量フローサイトメトリーを用いて、代表的な薬物純真なマトリックスの存在下で取得した応答と比較して割合 (%) の信号抑制として評価。検証の手順でサンプルが細胞培養 (NAbs) など薬に結合する薬物固有の要因を使い果たす ERT 共役磁気ビーズで。サンプル画面、アッセイの薬剤特異 NAbs の肯定的な確認は、抗体を生成するは連続希釈します。半定量的な抗体薬の安全性と有効性の測定と相関しています。
免疫原性評価は、安全性と効果監視 ERTs を含むすべての生物学的治療製品のプログラムの重要な部分です。患者は、薬の安全性、有効性、および薬物動態/薬力学プロファイルに直接影響を与えることができます免疫応答を開発可能性があります。NAbs と呼ばれるこれらの ADA のサブセットは 2 つの方法で専門家レビュー チームの有効性を阻害する可能性が: 標的細胞または専門家の触媒活性を阻害することによって専門家の取り込みの阻害を介して。ここで紹介した方法は、セルに ERT 吸収を妨げる NAbs を測定する設計されています。治療専門家の安全性を完全に監視、NAbs の継続的な監視が臨床転帰と1の薬力学的影響の潜在的な相関の解明に不可欠です。
セルベース、酵素活性やリガンド結合アッセイ1NAbs タンパク質医薬品に対して評価を行うためのプラットフォームが含まれます。最適な分析プラットフォームは、さまざまな条件に基づいて選択されます: 治療製品、アッセイ プラットフォーム感度、選択性、精度、および重要なは、その能力の抑制の作用を模倣するの作用機序は、生体内でNAbs.リガンド結合法は、特定のケースで適切な可能性があります (例えば、該当のセルの行を識別できない場合、または細胞ベースのアッセイで適切な感度を達成することはできません)。しかし、業界の文書および他の業界標準のホワイト ペーパーの 2016年ドラフト FDA ガイダンス、セルベースの NAb の試金、彼らはより良いことがありますのでお勧め反映1,2 体内薬物の生物学的メカニズム,3。
Cytometry 流れセルベースの NAb アッセイを開発するための重要なコンポーネントは、薬物刺激、サロゲートの肯定的な制御に対応する適切なセルライン専門家、fluorophore 共役の専門家、生物学的テスト種を中和する NAbマトリックス4,5,6。セル行の選択範囲はアクションの ERT のメカニズムに依存して、アッセイ開発3段階複数細胞で評価します。ここで説明したメソッド、Jurkat T 細胞は細胞表面でほとんど抗体7,8 の Fc 領域を無差別に結合する抗体フラグメント受容体 (FcRs) の欠如、内因性 CI M6PR 式の選ばれました。.アッセイ開発中に検証研究と患者検体検査、血清テスト記事1と扱われていない個人からプールなどの否定的な制御を確立することが重要です。細胞は、薬品開発1の非臨床試験、臨床試験、および市販の段階で継続性のための異なる種から関連する行列を耐える必要がありますも。別のコンポーネント試験の陽性対照の選択であります。ERT セル吸収試金のための肯定的な制御は、治療にバインドし、CI M6PR9,1を取り込みを中和する能力に基づいて選ばれました。特に稀な疾患の患者集団2でのアッセイ コントロールとして使用するための被験者から中和抗血清の役に立つか持続可能な量を得ることが困難が多い。選択肢には、ハイパー免疫動物、またはアフィニ ティー精製ポリクローナル、モノクローナル抗体アッセイ関連行列1にスパイクから血清が含まれます。種特異的なマトリックスを使用している間抑制因子抗体マトリックスの存在以外は ERT の取り込みを阻害することが可能です。アッセイのもう一つの重要なコンポーネントは、fluorophore 共役専門家です。明るさ、pH 安定性、流れの cytometer に他のチャンネルに潜在的なスペクトル重複の分析の必要性に基づいて、各専門家の専門家活用の fluorophore の選択を評価します。
ここで説明アッセイは、携帯経由でCI M6PR に入るの専門家などの治療用タンパク質に NAb の測定例です。いくつか ERTs、ライソゾーム疾患 (Lsd) の治療、Morquio A 症候群、cerliponase アルファ CLN2 ばってん病、ファブリー病のためアガルシダーゼ アルファ elosulfase アルファを含むセル吸収およびリソソームをターゲットに、この経路を利用するためのものとポンペ病10、11alglucosidase アルファロメオ。このメソッドの目的は、薬物結合と内面化経由CI M6PR を妨げる NAbs の相対的なレベルを測定することです。これは階層型のスクリーニング、検証と力価で実行されます手順3。サンプルは最初 NAb 陽性上映され、検証手順で肯定的な入力し、確認します。最後に、抗体価1を生成する連続画面し、肯定的な確認のサンプルを希釈する可能性があります。フローサイトメトリー薬物吸収に位置するこのセルベースの流れの試金は、薬物の薬理学的プロファイルに影響を与える薬剤特異 NAbs を測定の敏感で、機械論的に関連する生体外でメソッドを提供します。以前、メソッドを検証し、このプラットフォームを用いた薬物 elosulfase アルファ8臨床サンプルをテストします。ここで他の治療用タンパク質または ERTs に適用できる詳細なステップバイ ステップ プロトコルについて述べる。
CI M6PR を通じて専門家レビューチー ム吸収を防ぐ中和抗体等専門家の安全性や有効性の1に影響を与える可能性があります。そのため、薬剤の作用機序に関連する堅牢なモデルを用いた対象試料中 NAbs を評価することが重要です。我々、および他のいくつかの生物検定フォーマット(例えば、受容体の二量体化、ルシフェラーゼ発現等)の性能が測定精度、再現性、および感度の健康機関の推奨事項と整列していないことを発見しました。29. NAbs ライソゾーム ERT 取り込みに固有を監視するここで説明する生物検定法、内因性 CI M6PR エクスプレス Jurkat 細胞を採用します。流れ cytometry 読み出しと組み合わせると、このアッセイは、適切な測定精度、感度、再現性、および高いサンプル スループットと生理的細胞モデルを使用します。検出をつかまえる流れの cytometry 読み出しもに適用されている他の徴候。たとえば、E 型肝炎・ アデノ随伴ウイルス (AAV)30,31に対する既存の抗体を検出する方法が開発されています。
プロトコルの重要なステップは、適切な蛍光体、セル実行可能性の十分なレベルを確保し、インキュベーション時間を厳守は、アッセイの感度をモニター、LQC を組み込むことを選択できます。ここに示す例では、(例えば、Alexa Fluor 488、Alexa Fluor 647 とサイファー 5 e) fluorophores が付いては、ライソゾームの専門家、彼らのパフォーマンスでは様々 に共役。これも明るい蛍光テスト32、Alexa Fluor 647 アッセイ開発さらに選ばれました。いくつか fluorophores が付いてが最高の感度とダイナミック レンジを提供するために試金の開発の早い段階で評価することをお勧めします。サンプル テスト中に測定感度は、十分なテストを実行1の 1% それ失敗する感度限界に近い LQC を含む監視しなければなりません。HQC、と共に、LQC がまた時間3以上のアッセイ ドリフトを監視する QC システム適合性の役割を果たします。最適なセル実行可能性とパフォーマンスは、シングル使用因数の細胞バンクの準備と匹敵する QC 結果3,18に基づいて新しい細胞バンクでの予選によって実現されます。薬物吸収の薬剤は細胞培養時間と増加するのでセル、蛍光体共役薬物インキュベーション時間が一貫した分析パフォーマンスの中心も。、薬物吸収の日々 の変動を最小限に抑えるプールされたマトリックス コントロールのサンプル (例えば、上記の方法でカット ポイント コントロール サンプル) 各プレート上にサンプル データを正規化する場合があります。この方法で一貫性のあるデータを生成のもう一つの重要な要因は、プレート均一性を監視して可能なエッジ効果を最小限にすることです。最初の実験は、アッセイ検証 (例えば精度と確度)1時より信頼性の高い実験を行うことができる間、単一 QC を使用して全体の板経由で試金の実行などがあります。これはプレート マップ レイアウト33の重要性を示しています。プレート マップの例のように、品質コントロールのサンプルは売れ行きジェニングス グラフ34時間の経過と共に追跡できます均一プレート モニターの両側に配置。
この試金は、NAbs とリソソームの ERT の吸収を阻害する可能性がその他の要因を監視、一方、抗体による吸収抑制を確認する追加実験を行うことができます。1 つのオプションは、A/G/L、非特異免疫グロブリン35を結合する蛋白質のサンプルを扱うことです。サンプルは、タンパク質 A/G/L の枯渇後の肯定的なテストを続け、非抗体抑制因子は薬物の吸収をブロックするための責任にあります。ここで説明する方法は、抗体の吸収抑制、および肯定的な制御と非抗体抑制因子による対象試料の割合が高いが見つかった場合、パラメーターを見直す必要がある他のアッセイを測定する設計されました。
アッセイには、薬剤の作用機序に基づく適切な細胞内コンパートメントに蛍光標識薬物伝送を実証するさらに特徴があります。ここに示す例では、細胞表面に CI M6PR をバインドし、リソソームにトラフィックに、ERT は期待されます。以前報告したことを示すいくつかの実験の結果ほぼすべてリソソーム8の蛍光ラベル専門家レビュー チームからメソッドの結果にみられる蛍光信号の.ERT の蛍光標識信号が次のサイトカラシン B、アクチン再編成の阻害により内面化を混乱させると細胞の治療除去されたが分かった。また、4 ° c、セルを配置することによって外部 fluorophore トリパン ブルーと鈍化している内面を急冷実験を示す蛍光ラベル ERT は急速に内面化し、非常に小さな蛍光は細胞表面でバインドされている専門家レビュー チームによるもの。リソソームのターゲットは、共焦点顕微鏡を用いた蛍光体共役薬物と pH に敏感な lysotracker 色素の共局在を可視化によって確認されました。CI M6PR の取り込みの特異性は、ラベルの付いた薬受容体結合と競合する外因性 M6P を使用しても検証可能性があります。同様の実験は、摂取動態と他のアッセイの fluorophore 共役薬物の細胞局在を確認する実行必要があります。
この細胞に基づく試金のプラットフォームは、NAbs を CI M6PR 受容体を介したエンドサイトーシスを活用した治療薬の研究に使用されています。我々 は最近、elosulfase アルファ36,37NAb と薬物効果の開発の間の相関関係を示さなかったこのアッセイプラット フォームを使用して、結果を報告しました。臨床検体検査、アッセイの感度、精度、選択性、特異性、薬物耐性、堅牢性を含むパラメーターのアッセイを検証し、カットのポイント、確立された guidances3,によると評価されるべき4. それも留意され、ライソゾーム ERTs の NAbs が酵素の触媒部位付近のバインディングによって薬の活動に干渉する可能性を開発します。一般的には、リソソームの過酷な酸性で蛋白分解環境は抗体専門家の相互作用2,39,40に有利ではないので、優先順位の低いする NAb のこのタイプの監視と考えています。ただし、プロテアーゼ耐性 NAbs 存在、薬40の触媒の部分を抑制することが可能です。このアッセイ モニター蛍光ラベル ERT への取り込み、リソソームとアッセイの限界はプロテアーゼ耐性 NAbs を監視することができません。NAb のこのタイプが安全性や有効性のデータに基づいて疑われる専門家レビュー チームの活動を監視するアッセイを開発し、サンプルをテストするために使用ください。
免疫原性の評価は、NAbs の薬の安全性と有効性に及ぼす影響を理解する上で重要です。NAbsの in vitro薬物吸収経由CI M6PR を阻害できるの同定は、民放連の活動で生体を理解するための機会を提供します。ここで紹介した方法は、ERT のリソゾーム細胞取り込みの fluorophore 共役の干渉を測定する CI M6PR を表現するひと細胞ラインを利用しています。このメソッドは、ライソゾーム病の治療に意図したいくつかのアーツ NAbs を監視する既に使用されています。このアッセイプラット フォーム可能性があります勉強 NAbs に及ぼす生物学的治療の適切な関数の細胞の内面化を必要とするその他のメソッドに適用されます。
The authors have nothing to disclose.
著者の謝辞があります。
0.22 µm filter unit, 500 mL vacuum filter flasks | Corning | CLS430769 | |
Round Bottom 96-well culture plates | Thermo-Nunclon | 163320 | |
Sterile reagent reservoirs | VistaLab | 3054-1004 | |
96 well white round bottom polystyrene microplate plate | Corning | 3605 | |
96-well Polypropylene Tubes, 8-Tube Strips | Corning | 4408 | |
Magnetic bead separator tube rack | V&P Scientific, Inc | VP 772F2M-1, VP 772F2R-2, VP 772F2R-3 | |
DynaMag -2 Magnet | Thermo Fisher Scientific | 12321D | |
DynaMag -96 Side Skirted Magnet | Thermo Fisher Scientific | 12027 | |
BD FACSCanto II Flow Cytometer | BD Biosciences | ||
BD High Throughput Sampler (HTS) | BD Biosciences | ||
BioRad TC20 Automated Cell Counter | BioRad | 1450103 | |
Microplate Shaker | VWR | 12620-928 | |
Galaxy MiniStar Microcentrifuge | VWR | C1413 | |
tissue culture CO2 incubator | Nuaire | NU-4750 | |
Biosafety cabinet | Labcono | Purifier Cell Logic + | |
Jurkat Cell Line | ATCC | TIB152™ | |
Alexa Fluor 647 Protein Labeling Kit | Thermo Fisher Scientific | A20173 | |
Dynabeads M270 Streptavidin | Thermo Fisher Scientific | 65306 | |
EZ-Link NHS-LC-LC-Biotin | Thermo Fisher Scientific | 21343 | |
RPMI-1640 1X Medium | Life Technologies | A10491-01-500mL | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | ATCC | 30-2020 | |
Pen-Strep (100X) liquid formulation | Corning | 30-002-CI | |
1X DPBS without calcium and magnesium | Corning | 21-031-CV | |
4% Para-formaldehyde | Electron Microscopy Science | 15735-85 | |
LIVE/DEAD Fixable Violet Dead Cell Stain Kit, for 405 nm excitation | Life Technologies | L34955 | |
Tween 20 | Sigma | P1379-100mL | |
Bovine Serum Albumin | Sigma | 3059 | |
Pooled human matrix (e.g. human serum or cerebrospinal fluid) | Bioreclamation IVT | request a quote from website | |
VWR Polyester Plate Film | VWR | 60941 | |
Seal & Sample Aluminum Foil | Beckman Coulter | 538619 |