2020年2月21日,FDA批准丹麦灵北制药的CGRP抗体Eptinezumab上市,商品名为Vyepti,用于预防偏头痛。Eptinezumab是通过重组DNA技术在巴斯德毕赤
酵母细胞中表达而得,是首个酵母表达的单抗药物。
从1986年至今FDA已经批准了90多个单抗新药,其中超过60%单抗的表达载体为CHO细胞,CHO为表达单抗的绝对主流。除此之外,NS0、Sp2/0、杂交瘤细胞在早期也应用较多。
而对于结构简单、无翻译后修饰的抗体片段则采用大肠杆菌来表达,比如Beovu、Cablivi等。Eptinezumab获批上市则迎来了首个酵母为表达载体的单抗药物,通过Alder的单抗酵母表达技术平台MabXpress而得。
Alder成立于2002年,由Celltech R&D解散后以Randy Schatzman为首的4位高级管理人员联合创立,致力于使用生长更快的酵母替代以CHO为代表的哺乳动物细胞进行抗体生产开发更便宜的抗体药物。Alder的抗体酵母表达技术来源于Keck Graduate Institute的酵母表达技术权威Jim Cregg教授,并在2004年达成技术授权协议。当时普遍认为酵母只能表达类似于胰岛素、GLP-1类似物等简单、分子量小的多肽或抗体片段,而难以表达结构复杂、分子量大的单抗。Jim Cregg教授使用毕赤酵母,通过单倍体交配策略(PCT/US2004/035302;CN1871359B)成功表达了全长抗体而非抗体片段。随后,Alder优化了酵母表达单抗的纯度和表达量,申请了大量专利。
单倍体交配策略可在酵母(比如毕赤氏酵母)中表达重组异聚多亚基蛋白(包括单抗),具体而言将第两种表达载体分别转化到两种种单倍体细胞中,然后将两种单倍体酵母细胞进行遗传杂交或融合。由此产生的二倍体酵母可生成并分泌完整组装且有生物学功能的抗体。
酵母(比如巴斯德毕赤酵母)与目前常用的单抗表达CHO细胞均为真核细胞,拥有高等真核表达系统的诸多优点,比如蛋白质加工、蛋白质折叠以及翻译后修饰,同时又像大肠杆菌那样易于操作。同时相比CHO等哺乳动物细胞,酵母培养更快、更容易而且更便宜,而且通过高密度培养得到更高的表达水平。
除此之外,使用酵母作为抗体的表达载体,可在抗体研发过程中可更快构建细胞株,去除耗时的病毒清除验证步骤,极大的节约研发周期。同时在抗体生产过程中,可大幅度缩短发酵周期且可高密度大规模培养(高达16万升),可大幅度降低抗体的生产成本。在世界各国医疗费用不堪重负以及竞争不断激烈的当下,如何降低药品的研发成本和生产成本,特别是对于一向以昂贵著称的单抗药物来说显得越来越重要,构建低廉的生产成本体系也将是抗体生产企业的核心竞争力之一。Eptinezumab作为首个酵母表达的单抗药物,在降低单抗生产成本方面开创了先河,期待看到更多的降低生产成本的单抗技术平台出现,使昂贵的单抗真正成为大众可负担的药物。同时,在冠状病毒疫情笼罩的当下,如何快速研发、快速生产抗体药物也是值得思考的问题。
参考文献
1.https://www.kgi.edu/about/corporate-partnerships/spin-off-companies/
2.https://sec.report/document/0001193125-14-177343/
3.https://xconomy.com/seattle/2010/01/04/alder-rises-from-ashes-of-layoffs-overcomes-skeptics-to-become-seattle-biotech-force/2/
4.CN1871359B.使用单倍体交配策略在酵母中合成异聚多亚基多肽的方法
5.87款上市抗体药物市场研究报告.Armstrong.生物制药小编.