新型高通量检测方法在生物治疗药物早期可开发性评估中用于分子疏水性评估的研究意义

　　本综述介绍了一种创新的板式疏水相互作用色谱（aHIC）替代方法，通过自动化平台实现高通量筛选，可准确区分低风险与高风险单克隆抗体（mAbs），为早期生物治疗药物的疏水性（hydrophobicity）评估提供高效、节省样品和时间的新方案。

　　

引言

单克隆抗体（mAbs）已成为多种疾病领域的重要治疗手段，包括癌症、感染性疾病和免疫性疾病。截至2025年初，全球已有超过200种治疗性抗体获批，另有大量处于临床开发后期。随着抗体生成平台的多样化，快速鉴定具有优良药物属性的分子成为关键挑战。可开发性研究用于从功能相当的分子中筛选出最适合工业化生产、储存和临床给药的抗体。疏水性作为关键分子属性，影响高浓度下的溶解度、聚集和稳定性，是评估中的重要指标。

传统分析型疏水相互作用色谱（aHIC）虽是疏水性测量的金标准，但其在早期可开发性研究中的应用受限，因为该方法需连续进样，耗时且不适合评估数百个分子。为克服此限制，本研究开发了一种替代aHIC方法，采用板式检测形式，支持大规模样本的快速筛查。

材料与方法

序列来源与抗体表达：抗体可变区序列来自公开数据库，插入通用骨架（IgG1 LALA）。使用CHO-3E7细胞在FreeStyle CHO培养基中进行表达，通过转染和培养收获抗体。

抗体纯化：采用Hamilton Vantage液体处理系统进行Protein A色谱自动亲和捕获，洗脱后通过UV光谱测定浓度。

分析方法：分析型尺寸排阻色谱（aSEC）用于评估样品纯度；传统aHIC使用疏水柱，在铵硫酸盐梯度下进行洗脱，检测280 nm吸光度；替代板式方法使用丁基琼脂糖树脂，在515 mM铵硫酸盐条件下孵育，通过测定滤液UV吸光度计算回收率，公式为：%回收率 = (测定浓度/0.57) × 100。

结果

通过分析139个商业抗体的aHIC保留时间分布，建立了基于伽马函数模型的风险标准：低风险（<6分钟，50百分位）、高风险（>10分钟，80百分位）和正常风险（6-10分钟）。选取涵盖不同aHIC保留时间、峰型和pI（6.8-9.8）的抗体测试替代方法。

在515 mM铵硫酸盐浓度下，板式检测回收率与aHIC保留时间呈现良好相关性，通过四参数S型曲线拟合确定风险阈值：低风险（回收率>0.6）、正常风险（0.6-0.3）、高风险（<0.3）。该方法准确分类了低风险（20/22）和高风险分子（10/12），正常范围内部分样本因pI偏低或aHIC多峰现象而出现偏差。

应用展示：使用自动化平台在一天内完成3块96孔板样本检测，覆盖全动态范围，过程控制样本结果稳定，证明方法高效可靠。

讨论

疏水性是影响单抗可开发性的关键属性。本研究建立的替代aHIC方法具有高通量、低样本消耗（50 μg/样本）、可自动化操作等优势，提供连续数据输出，支持早期风险分类。该方法采用多孔丁基琼脂糖树脂和真空过滤板，优化了混合与分离步骤。

铵硫酸盐浓度是方法可调的关键，515 mM适用于单抗，其他分子格式（如scFv、VHH）可通过调整浓度适应不同疏水范围。方法在高低风险区间表现准确，正常范围因处于S曲线过渡区而敏感性较高，受pI和色谱峰型影响。

与此前二元分类方法相比，本方法提供更丰富的数据维度，支持机器学习预测模型开发。整合自动化平台可实现端到端早期可开发性评估，与纳米颗粒聚集检测等正交方法互补，促进全面分子属性评估。

通过渐进式可开发性策略，本方法在早期筛选中高效识别高风险分子，支持资源集中于最优候选分子，加速生物治疗药物发现。