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저분자항체의약품(어피바디) 품질평가 연구개발 동향 정보집

◈ 목차

• 1.배경

• 2.구조 및 특성

• 3.연구개발 현황

• 4.어피바디 품질 특성

• 5.어피바디 품질 특성 분석법

• 6.참고문헌

◈본문

• 1.배경
   최근 생명공학의 발전으로 기존의 항체 치료제에도 큰 변화가 이루어지고 있다. 새로운 치료제의 개발 확대에 따라 다양한 저분자 항체가 치료 영역에서 개발되고 있다. 저분자 항체는 작은 크기로 인해 조직 투과성이 높아 표적 세포에 더 효과적으로 도달할 수 있어 기존 항체 기반 치료제가 접근하기 어려운 항원에 상호작용이 가능하여, 다양한 용도의 항체 치료제 개발에 활용할 수 있다. 대표적으로 어피바디(Affibody), 나노바디(Nanobody), 단일사슬가변단편(Single-Chain Variavle Fragments, ScFv), 안티칼린(Anticalin), 안키린 반복 단백질(Designed Ankyrin Repeat Proteins, DARPin), 펩타이드 기반 항체 등이 있다.
  
   어피바디는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)의 단백질 A(Protein A)에서 유래한 58개의 아미노산으로 구성된 작은 단백질로써 다양한 타겟 항원에 특이적으로 결합할 수 있는 특성을 가지고 있다. 이들 아미노산 서열에 따라 다양한 타겟 항원에 대한 결합이 가능하며 무작위적인 배열을 통해 이론적으로 4X10¹⁶이상의 라이브러리를 구축할 수 있따. 이러한 특성 때문에 어피바디는 다양한 질병의 진단 시료 연구 및 항체의약품 개발에 유망한 후보로 평가받고 있따. 일부 제약사에서는 이중항체형태뿐만 아니라 코로나19 및 기타 감염병에 대한 단독 치료제로서 어피바디의 잠재적 활용 가능성으로 인해 적극적인 연구 개발이 진행되고 있다.
  
   이러한 새로운 항체 의약품의 개발이 증가함에 따라 특성 분석 및 품질 평가 시험항목을 설정하고 적절한 시험법을 개발하는 것이 중요하다. 본 정보집은 관련 연구개발자가 참고할 수 있도록 어피바디를 이용한 의약품 개발시 품질 특성 및 시험법과 품질평가시 고려사항에 대한 정보를 수록해 어피바디를 이용한 의약품 개발에 도움이 되기를 기대한다.
  
  

• 2.구조 및 특성
  어피바디는 58개의 아미노산 잔기로 이루어져 있으며 그중 13개의 아미노산이 IgC와 결합 면을 형성한다(그림 1). 이들 아미노산 서열에 따라 다양한 타겟 항원에 대한 결합이 가능하며 무작위적인 배열을 통해 이론적으로 4X10¹⁶이상의 라이브러리를 구축할 수 있따. 특히 어피바디는 분자량이 6.5kDa으로 매우 작아 인체 내에서 빠르게 확산되고 신장여과로 빠르게 제거되는 특징을 갖고 있다. 또한 기존 항체와 비교했을 떄 중요한 장점 중 하나는 작은 크기로 인해 조직 투과성이 높고 이를 통해 표적 세포에 더 효과적으로 도달할 수 있다는 점이다. 또한 어피바디는 높은 열 안정성과 외부 변화(온도, pH 등)에 강한 내성을 가진 화학적 안정성을 가지고 있어 다양한 환경에서도 안정적으로 기능할 수 있다. 이러한 특성 덕분에 어피바디는 다양한 질병 분야의 진단 시료 연구 및 바이오의약품 개발에서 매우 유망한 후보로 평가받고 있다. HER2 및 아밀로이드 베타(amyloid-β︎)에 특이적으로 결합하는 어피바디는 암 진단 및 알츠하이머와 같은 질환의 연구에 유용하게 사용될 수 있다. HER2를 타겟으로 하는 어피바디는 전이성 유방암과 비소세포폐암 등의 진단에 활용되며 이러한 어피바디 기반 진단기기는 기존의 방법보다 더 빠른 진단을 가능하게 할 수 있다.

그림1. 어피바디 구조 및 특징

출처: Frejd, F. Y. et.al., Experimental & molecular medicine, 2017, 49(3)

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