藥物發現和開發整體解決方案

前沿

生物醫藥臨床前研究是指在新藥研發的初期階段，通過一系列的實驗和測試來評估新藥的安全性和有效性。為了確保研究的成功和高效性，需要制定詳細的整體方案。艾美捷科技，為您生物醫藥行業提供藥物發現與開發的整體解決方案： 

 加速突破：從發現研究到治療開發 艾美捷科技，提供優質的產品和服務，幫助生物醫藥研發人員更快地完成他們的研發項目。手冊下載：PDF

大綱

一、靶點發現和驗證

    A. 細胞模型：

        Ⅰ. shRNA, siRNA, DNA過表達質粒（慢病毒，AAV等）

        Ⅱ. 轉染試劑（293、CHO細胞，生物工藝生產）

    B. 動物模型：阿爾茲海默（AD）、哮喘、結腸炎、糖尿病、類風濕、神經元清除等模型

    C. 重組抗體，納米抗體（定制服務）

    D. 小分子先導藥試劑、化合物文庫、激酶高通量篩選工具

二、藥物篩選與鑒定：

    Part 1. 基于實驗手段與技術部分

        Ⅰ. WB：全流程試劑整體方案

        Ⅱ.FCM流式試劑：

            1.流式抗體，CD家族與直標一抗

            2.熒光偶聯試劑盒

        Ⅲ. IF/IHC試劑：

            1.封閉血清、抗熒光淬滅劑、封片劑、TSA多重IHC試劑等

            2.二抗產品線：酶標、熒光、膠體金/納米金、鏈霉親和素

        Ⅳ. ELISA工具：小鼠，大鼠，猴子，人種屬ELISA試劑盒

        Ⅴ. ELISpot工具：T細胞、B細胞ELISpost分析

    Part 2. 抗體藥物研發

        Ⅰ. 抗體生產：

            佐劑  純化，切割，脫鹽等

        Ⅱ.抗體藥鑒定與篩選（抗體內化，ADC）

        Ⅲ.抗體分型檢測

    Part 3. PROTAC（分子膠）藥物研發，挑戰“不可成藥”靶點

三、臨床前開發和臨床試驗（基于細胞的 bioassay）

    A. 細胞培養

    B. 細胞增殖、細胞周期、細胞自噬與凋亡檢測，細胞運動分析

    C. 亞細胞結構（細胞器）狀態分析與檢測

    D. 細胞與生物體代謝檢測

    E. 抗體藥與 Fc 受體的結合及其檢測 + ADCC/CDC/ADCP 檢測

    F. 生物類似藥、免疫原性和藥代動力學分析PK，抗藥抗體ADA

四、生產和質控，雜質檢測與分析

    A. Protein A殘留、dsRNA殘留、BSA殘留、HRV 3C蛋白酶殘留…

    B. 宿主細胞蛋白，HCP殘留：E.Coli、CHO、Pichia、HEK…

    C. 宿主細胞DNA/RNA殘留：E.Coli、CHO…

    E. 支原體污染、內毒素污染、抗生素污染…

    F. 蛋白質聚集

一、靶點發現和驗證

選擇并確定新穎且有效的藥物靶點是新藥開發的首要任務，藥物靶點發現和驗證的技術有很多種，如蛋白質組學，基因組學，高通量篩選，細胞和動物模型技術來發現潛在的藥物靶點。

A、細胞模型：shRNA，siRNA，DNA過表達質粒 + 轉染試劑

Ⅰ.shRNA, siRNA，DNA質粒

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Ⅱ、轉染試劑

 DNA、RNA或蛋白質到細胞的轉染（即遞送）是生命科學領域的一項基礎技術。轉染技術可用于建造疾病的動物模型和藥物篩選模型，基因治療、異種器官移植、改良動植物品種和生產性能、生產藥用蛋白和保健蛋白和生產人抗體等領域。

B、動物模型

常見的小老鼠動物疾病模型有很多，下面列舉一些常見的模型及其對應的誘導劑。這些模型的建立可以用于研究疾病的發生機制、病理生理學變化以及藥物治療等方面的研究。

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C、重組抗體，納米抗體（nanobody，sdAb，VHH抗體）

重組抗體是通過使用已知的抗體編碼基因，離體生成的單克隆抗體。一個抗體輕鏈和重鏈的編碼序列可通過例如雜交瘤測序獲得。序列可被克隆為表達載體，隨后被轉染入哺乳動物宿主細胞株進行抗體表達。最后穩定的轉染細胞克隆可被生成，并且表達可被調整和優化。 艾美捷還為您提供納米抗體定制服務，歡迎垂詢！

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D、小分子先導藥試劑、化合物文庫、與高通量篩選工具：

艾美捷科技為您推薦獨特的抗癌先導藥物，以及SCREEN-WELL化合物文庫，它是一組獨特的小分子集合，包括FDA批準的化合物、天然產物、用于受體去孤兒化、化學基因組學和通路靶向的化合物。

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D、小分子先導藥物高通量篩選工具

Transcreener系列高通量篩選工具主要用途：①篩選小分子抑制劑確定酶活性 ②測定抑制劑效力/確定 IC 50值 ③測量先導分子與目標的停留時間/解離率/解離 ④抑制劑選擇性分析 ⑤作用機制研究

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二、藥物篩選與鑒定

Part 1. 基于實驗手段與技術部分： 

充分的體內體外藥理藥效評價有助于最大限度地降低藥物研發風險。藥物的篩選和評價主要關注候選藥物對生物體的效應，例如對細胞周期、增殖、細胞凋亡、細胞壞死、免疫應答或其它生物學功能的影響。常見的藥物篩選及評價手段包括蛋白質免疫印跡(WB)、酶聯免疫吸附反應(ELISA)、流式細胞術(FCM)、免疫熒光(IF) 、免疫組化(IHC) 和ELISpot等技術，確保得到最佳的候選藥物。 

Ⅰ、基于 western blot 的工具

作為經典的檢測手段，蛋白質免疫印跡(WB) 除了助力早期靶點發現及驗證，在藥物篩選階段也可以幫助建立篩選模型。針對 WB 實驗的各個環節，艾美捷均能提供完備的解決方案。 

1、 樣本制備：

     a. 10X RIPA 緩沖液，MB-077-0015，50ml

     b. Protease Inhibitor Cocktail，BMP1001，1 mL*5

     c. 蛋白提取試劑盒：

         i. 總蛋白提取試劑盒，786-246，50T

         ii. 總膜蛋白提取試劑盒，KTP3004，50T

         iii. 總組蛋白（Histone）提取試劑盒，OP-0006，100T

         iv. 細胞核蛋白提取試劑盒，OP-0002，100T

2、蛋白濃度測定：

     a. Bradford蛋白定量試劑盒，KTD3002，5000T

     b. BCA蛋白定量試劑盒，KTD3001，2000 T

3、電泳：

     a. IRIS9 Plus 預染蛋白ladder(9條預染條帶，15-180 kDa)，PMI09-0500，500ul

     b. 考馬斯亮藍超快蛋白染色液，PS002-B500ML，500ml

4、蛋白轉膜

     a. PVDF膜：PVDF Membrane (10 x 10cm)，786-056PV，10ea

     b. 硝酸纖維素膜：Nitrocellulose Membrane (10 x 10cm)，786-056NC，10ea

5、封閉：

     a. 常規封閉：BSA-blocking buffer in PBS and Tween-20，NOV-NIBB-112，250ml

     b. 磷酸化專用封閉：PhosphoBlocker封閉液，AKR-103，1L

6、孵育：

     a. 一抗（根據需要查詢）

     b. 二抗：山羊抗兔HRP，111-035-003；山羊抗小鼠HRP，115-035-003

     c. SuperKine 增強型抗體稀釋液，BMU103-CN，500ml

7、檢測：

     a. ECL底物試劑盒，SuperKine 增強型 ECL 發光液（pg級），BMU101-CN，500ml

     b. ECL超敏底物試劑盒，SuperKine 超敏型ECL發光液（fg級），BMU102-CN，500ml

Ⅱ、用于流式細胞術的工具

流式細胞術也是藥物研發階段廣泛使用的技術。應用流式細胞術不但可以推進靶點驗證，并且能夠對候選藥物引起的細胞生理病理變化進行檢測，實現藥物及其靶點的篩選并對細胞功能變化進行分析和評價。艾美捷科技提供多種經驗證可用于流式細胞術的偶聯抗體，以及抗體偶聯試劑盒，可加快您的實驗進程！

1、流式抗體-人、小鼠、大鼠、豬、雞、兔，應有盡有，歡迎垂詢！

更多流式分析試劑盒與抗體，歡迎垂詢艾美捷科技

2、熒光偶聯試劑盒，Mix-n-Stain 極速，抗體偶聯標記試劑盒

① 30多種明亮的CF染料，可耐受BSA，15分鐘抗體偶聯試劑盒

② APC、R-PE（PE）、PerCP或4種串聯染料，抗體偶聯試劑盒

③ Mix-n-Stain? Nanobody，納米抗體專用偶聯試劑盒

④ Mix-n-Stain? STORM CF，超分辨率染料標記試劑盒

更多Biotin、HRP、AP、以及更全熒光染料偶聯試劑盒，歡迎垂詢艾美捷科技 

Ⅲ、用于免疫熒光和免疫組化工具（IF/IHC）

應用免疫熒光及免疫組化等技術，可獲得藥物刺激前后生物體（細胞或組織）中靶標分子表達量、時間和空間信息、細胞及亞細胞形態結構等信息。艾美捷科技為您提供的直標一抗、超穩態熒光染料及成像試劑盒、熱門生物標志物抗體、病理檢測金標準、多重組化（mIHC，TSA）產品、脂褐素自體熒光淬滅劑、抗熒光淬滅劑、封片劑、免疫組化筆（PAP PEN）等產品組合，助您輕松進行藥物評價。 

1、免疫熒光與免疫組化通用試劑

2、抗產品線與獨特試劑

更多類型種屬，酶、熒光、膠體金/納米金、血清吸附的二抗，歡迎垂詢艾美捷科技 

Ⅳ、ELISA工具（特色領域，一站式品牌，小鼠/大鼠/猴子等藥物模型種屬）

在藥物研發和臨床前研究中，ELISA試劑盒可以用于評估藥物的藥效和毒性，檢測生物標志物和疾病相關分子，以及評估治療效果等。因此，ELISA試劑盒是重要的研究工具，可以幫助科學家更好地理解藥物的作用機制和疾病的發生機制，為新藥研發和臨床治療提供支持。

*更多種屬與指標的ELISA試劑盒，歡迎垂詢艾美捷科技

Ⅴ、ELISpot工具

酶聯免疫斑點法技術，ELISpot，是一種用于在單細胞水平上對分泌細胞因子或免疫球蛋白的細胞進行定量的靈敏分析方法。細胞分泌的細胞因子、免疫球蛋白或其他靶蛋白在分泌后立即被特異性抗體捕獲，并在整個刺激過程中被持續捕獲。ELISpot可以在25萬個細胞中檢測出一個有響應的細胞，是最靈敏的細胞分析方法之一。

1、T-cell ELISpot

ELISpot是研究特異性免疫反應的敏感方法，能夠區分活化的T細胞亞群。例如，Th1細胞產生干擾素-γ、IL-2和TNF-α，而Th2細胞產生其他細胞因子，如IL-4、IL-5和IL-13。例如，這被廣泛應用于傳染病、癌癥、過敏和自身免疫性疾病的研究。

人干擾素γ（IFN-γ） ELISpot。分別在無刺激，抗CD3，植物血凝素（PHA）和純化蛋白衍生物（PPD）孵育過夜條件下，檢測分析外周血單核細胞（PBMC）分泌IFN-γ情況。

    在疫苗研究中，ELISpot是一種標準工具，用于通過測量激發強大T細胞反應的能力(通常是干 擾素-γ的分泌）來確定疫苗的有效性。今天，基于ELISpot的診斷分析已經可用，包括一種通過測量T細胞對結核分枝桿菌特定抗原的反應分泌干擾素-γ來檢測結核病感染患者的測試。

    2、B-cell ELISpot

    B細胞ELISpot分析是分析抗體免疫反應的有力工具，并且是僅有的少數能直接聚焦于抗體分泌細胞（ASC）的分析方法之一。 這種極為靈敏的方法使研究人員能夠識別樣品中的ASC，并測量其總數以及那些對特定抗原分泌抗體的數量。

人 IgG 和 IgA ELISpot用Pandemrix接種前后，收集PBMC，并通過ELISpot分析甲型流感病毒（H1N1）特異性IgG（左）和IgA（右）的分泌情況

    B細胞ELISpot可以揭示血液中長期記憶B細胞的數量，這是無法用其他方法評估的。B細胞ELISpot的主要應用包括檢測b細胞對感染的反應和疫苗引發的反應。

Part 2. 抗體藥部分

抗體藥物是一種新型的生物制劑，具有高度的特異性和親和力，已成為醫藥研發領域的重要研究方向和發展趨勢?？贵w藥在臨床治療中具有重要地位，可以用于治療多種疾病，如腫瘤、自身免疫性疾病等。雙抗和ADC是抗體藥的兩種主要類型，雙抗具有更好的靶向性和生物活性，ADC則可以實現對腫瘤細胞的高效殺滅，兩者都具有巨大的潛力和廣闊的應用前景。

Ⅰ、抗體生產（佐劑，純化，切割，脫鹽等）

    1、佐劑

*mRNA疫苗等更多佐劑產品，歡迎垂詢艾美捷科技

    2、純化，切割，脫鹽等

*Mouse IgG1很難用木瓜蛋白酶和胃蛋白酶切割。 

 *Spin-OUT（離心式）優于Sephadex G-50（重力式） 

Ⅱ、抗體藥鑒定與篩選（抗體內化，ADC） 單克隆抗體目前被廣泛用于抗癌、抗炎和抗病毒治療。評價一款抗體藥物有效性和安全性的一個重要特性是細胞內化的程度、位置和速度?？贵w藥物偶聯物（Antibody-Drug Conjugate，ADC）是通過一個化學鏈接將具有生物活性的細胞毒性藥物連接到單抗上。單抗作為載體將小分子藥物靶向投遞到靶細胞上，與細胞表面的抗原結合后發生內吞，小分子藥物隨之進入靶細胞并發揮毒性效應。比較熒光信號和抗體藥分子濃度的量效關系可反應抗體內吞的差異由于抗體與抗原結合后不一定會被靶細胞內吞，所以抗體內化能力是 ADC藥物早期篩選的一項重要指標。

1、ZAP抗體內化試劑盒（僅適用于一抗）：與用戶提供的一抗結合，形成二級偶聯毒素，再靶向細胞表面的抗

 原，從而篩選真正起作用的靶向物。

2、ZAP生物素化內化試劑盒（適用于生物素化一抗及其他靶向劑）：Streptavidin-ZAP試劑盒，與用戶提供的生物素化靶向劑（如一抗）結合，再靶向細胞表面的抗原，從而篩選真正起作用的靶向物。

3、一些熒光基團（例如Invitrogen? Alexa Fluor?染料）不受環境影響，但在研究內化時需要淬滅劑。pHast染料（Ex/Em=532/560nm）在中性pH條件下不發出熒光，但在內化后的酸性pH環境下會發出明亮的熒光，并且無需使用淬滅劑。pHast偶聯物是一種用于快速測試主抗體特異性、結合和內化的工具，可在1天內提供結果。pHast偶聯物通過交聯到pH依賴性熒光報告物的二級抗體來結合到主抗體。當熒光報告物所處的環境變得更加酸性時，其熒光強度會增加，這在細胞內部環境下顯而易見。成功的檢測將通過熒光檢測板讀取器提供EC50，從而突出您的主抗體候選品。此外，還有一種專門針對生物素化蛋白質的pHast偶聯物。

Ⅲ、抗體分型檢測

篩選分泌目標抗體的雜交瘤時，研究人員需要確定雜交瘤上清液中存在的單克隆抗體亞型。不同抗體亞型的結構和功能有所不同。因此，識別抗體亞型對藥物作用機制的研究和抗體藥的開發具有重要意義。

*更多種屬、免疫球蛋白、以及IgG亞型檢測，歡迎垂詢艾美捷科技

Part 3. PROTAC（分子膠）藥物研發，挑戰“不可成藥”靶點

目前借助泛素連接酶的小分子蛋白降解劑主要分為兩類：一類被稱為“Molecular glue”（分子膠水），一類為“PROTAC”（PROteolysis Targeting Chimeras，蛋白降解靶向嵌合體）。分子膠水指的是一類能夠介導蛋白質-蛋白質相互作用的小分子化合物，當其中一個蛋白質分子為泛素連接酶時，分子膠水可以引起另外一個蛋白質發生泛素修飾，并通過蛋白酶體途徑發生降解。而PROTAC則分別募集靶蛋白和E3泛素連接酶，從而引起靶蛋白的泛素化修飾，導致其進一步被蛋白酶體系統降解。廣義上的分子膠水包括PROTAC。PROTAC 以其顛覆性的設計、顛覆性的作用機制挑戰了這些靶點，使靶點從“不可成藥性” (undruggable) 變成“可成藥性”。近兩年來，PROTAC 技術發展尤為迅速，并成為生物醫藥領域發展的一顆新星。  

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三、臨床前開發和臨床試驗（基于細胞的 bioassay）

藥物開發過程中，每種藥物都要經過一系列專為相關藥物靶點和化合物而設計的獨特檢測?；诩毎?bioassay 主要用于評估藥物的毒性、安全性和療效。

A. 細胞培養

    1、細胞培養基、補充劑

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2、組織解離與細胞消化

B. 細胞增殖、細胞周期、細胞自噬、凋亡檢測、細胞焦亡，細胞運動分析

細胞增殖是評估細胞代謝、生理病理功能的一個非常重要的功能參數，同時也是測定藥物毒性，評估藥物安全性以及細胞健康的基本方法。在藥物安全性評價過程中，細胞周期的變化反映了細胞的健康情況，可了解藥物對細胞的影響。細胞凋亡是細胞程序性死亡的一種形式，在發育、衰老和疾病方面起著重要作用。細胞凋亡發生過程可分為多個階段。凋亡起始階段細胞膜組分被破壞；隨后凋亡進行階段出現膜電位改變；凋亡進行到晚期階段，進而發生細胞染色質片段化等。

*除試劑盒外，部分產品的熒光染料可以單獨購買，歡迎垂詢艾美捷科技 

C. 亞細胞結構（細胞器）狀態分析與檢測

 通過對細胞器的狀態進行分析和檢測，我們可以更好地了解藥物在細胞內的作用過程，從而為藥物研發提供有力的支持。

D. 細胞與生物體代謝檢測

在臨床前研究階段，藥物的代謝途徑、代謝產物以及代謝酶等方面的研究是必不可少的。通過細胞與生物體代謝檢測，我們可以了解藥物在體內的代謝情況，對細胞和器官的生理狀態影響，為藥物的研發提供有力的支持。同時，細胞與生物體代謝檢測也可以用于評估化合物的毒性和安全性，為藥物研發提供重要的參考依據。

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E. 抗體藥與 Fc 受體的結合及其檢測 + ADCC/CDC/ADCP 檢測

 F(ab) 區可以識別游離分子靶點和細胞表面的受體，決定抗體的特異性識別能力，抗體 Fc 片段則通過和 Fc受體結合進而發揮其效應功能。一般使用 SPR 或者 BLI 方法在體外檢測抗體 Fc 段與 FcR 的結合能夠預測抗體藥物效價和半衰期。通過評估抗體依賴性細胞介導的細胞毒性作用 (ADCC)、抗體依賴性細胞介導的吞噬作用 (ADCP)、以及補體依賴的細胞毒性作用(CDC) 效應來檢測抗體藥的體外藥效。以ADCC/CDC/ADCP 作用機制為基礎，檢測抗體藥物是否具有相關生物學活性已經成為抗體藥物研發和質量控制過程中的關鍵步驟。

藥代動力學（PK）研究人體對藥物的吸收、分布、代謝和排泄。通過檢測血清、血漿、尿液和唾液等不同樣本中藥物的濃度，可以了解藥物和身體之間的作用，以及藥物的療效強度和持續時間。了解治療藥物的藥代動力學和藥效學行為是了解其有效性和安全性，以及確定適當劑量、組合和分布的基本要素。PK ELISA是一種生物分析檢測方法，用于測定生物樣本液中藥物和代謝產物的濃度-時間曲線，為PK分析提供必要的信息。在臨床前研究中，研究藥物的PK能夠更好地治療疾病，并通過個人成本效益方法測量血清藥物水平和抗藥抗體（ADA）開發藥物治療，避免不必要的處方。

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四、雜質檢測與分析（生物工藝雜質部分）

生物藥物雜質主要分為兩類：外來污染物和與產品相關的雜質。其中外來污染物包括微生物污染、熱原、細胞成分、培養基中的成分、來自生產過程中各步驟的物質以及來自純化步驟的物質等等。這些雜質的種類和數量會影響最終藥品的安全性，所以在生物藥物的開發過程中，雜質的鑒別、定量、定性、控制和去除都非常重要。質量控制中包括的工藝相關雜質的質量控制（如蛋白 A、宿主細胞蛋白質、DNA、其他潛在的培養或純化殘留物等）通常在原液階段進行。

總結

在藥物發現的早期階段，與聲譽良好、提供經過驗證的高質量生物試劑的供應商合作，可以提供可行的解決方案，以克服效率低下的挑戰并節省寶貴的時間和資源。由于藥物研發是一項漫長的過程，因此需要長期使用經過廣泛驗證且批次一致性良好的生物試劑。本文介紹了多種產品解決方案，以確保研究人員在整個藥物開發產品線中獲得可重復性結果，同時簡化流程、加快進程并減少資源浪費。