倪曉燕,杜賢宇,周樂春,程婷,儲成風,沈毅,王榮海,宋禮華
艾塞那肽(exenatide)是 Exendin-4 的人工合成品,是首獲批準應(yīng)用于 2 型糖尿病的胰高血糖素樣肽 1 受體激動劑(glucagon-like peptide-1 receptor agonist,GLP-1RA)[1-2]。注射給藥后,通過模擬胰島素抑制胰高血糖素的分泌,減慢胃排空和減少食欲從而達到控制血糖的效果[3-10]。研究資料表明,艾塞那肽的測定方法目前主要有高效液相法[11]和 ELISA 試劑盒法。其中高效液相法主要用于艾塞那肽制劑的含量、純度等檢測;ELISA 方法靈敏度高,樣品適用性廣,可用于艾塞那肽血藥濃度測定,但進口試劑盒價格十分昂貴,且難以獲得,國產(chǎn)的試劑盒對樣品的處理要求較高、不易獲得穩(wěn)定的檢測結(jié)果。鑒于艾塞那肽的臨床應(yīng)用價值和未來的廣泛使用,建立一種靈敏、適用性強的艾塞那肽含量檢測方法具有十分重要的意義。
本文成功制備了艾塞那肽的單克隆抗體(McAb),并建立了檢測血樣中艾塞那肽含量的 ELISA 檢測方法,成功用于艾塞那肽制劑的臨床前藥學研究。
1.1.1 動物及細胞 6~8 周齡雌 Balb/c 小鼠和 6 周齡 SD 大鼠均由安徽安科生物工程(集團)股份有限公司動 物實驗中心提供;SP2/0 骨髓瘤細胞由安徽省醫(yī)學研究所 贈送。
1.1.2 試劑 艾塞那肽注射液(0.25 mg/ml)購自美國 Baxter Pharmaceutical Solutions LLC 公司;艾塞那肽由安徽安科生物工程(集團)股份有限公司生產(chǎn);HAT 培養(yǎng)液、HT 培養(yǎng)液購自北京索萊寶科技有限公司;弗氏佐劑購自美國 Sigma 公司;辣根過氧化物酶(HRP)購自上海國源生物技術(shù)有限公司;牛血清白蛋白購自美國 Amresco 公司;PierceTMUnstained Protein MW Marker 購自美國 Thermo Scientific 公司;吐溫 20、硫酸、辛酸、硫酸銨、TMB 等均為國產(chǎn)分析純試劑。
1.2.1 艾塞那肽單克隆抗體制備
1.2.1.1 細胞株制備 取艾塞那肽與等體積的弗氏完全佐劑充分混勻乳化,分別免疫各雌鼠,每只 0.5 mg,7 d 給藥1 次;42 d 從雌鼠的尾部取血,間接 ELISA 法[12]測血清滴度,將滴度最高的雌鼠用艾塞那肽免疫,每只 1 mg,3 d 后取該雌鼠的脾細胞制成細胞懸液,將得到的脾細胞懸液與 骨髓瘤細胞 SP2/0 混合,并在融合劑 PEG 的作用下進行細胞融合,間接 ELISA 法進行篩選,采用有限稀釋法對雜交瘤細胞進行克隆化,將雜交瘤細胞株分別注入不同的雌鼠體內(nèi),收集腹水[13-14]。
1.2.1.2 McAb 的純化和篩選 將腹水中的抗體采用辛 酸-硫酸銨沉淀法[15]純化。取部分純化后的艾塞那肽單克隆抗體,采用 HRP 分別進行標記,加入等體積甘油,凍存,然后用棋盤法[16]進行抗體篩選。具體方法為:用包被緩沖液稀釋艾塞那肽 McAb,濃度為 10、5.0、2.5 μg/ml 包被酶標板,每一濃度包被 4 個縱行,每孔 100 μl,每孔均作復(fù)孔。4 ℃ 過夜,洗滌 3 次;封閉酶標板,37 ℃ 孵育 2 h,洗滌 3 次;在橫行包被孔中依次加入系列倍比稀釋艾塞那肽(20、2、0.2 ng/ml),各 100 μl,同時設(shè)空白對照 37 ℃ 孵育 2 h,洗滌 3 次;在每一包被濃度的一個縱行中分別加入按 1:500、1:1000、1:2000、1:4000 稀釋的 HRP 標記艾塞那肽 McAb,37 ℃ 孵育 2 h,洗滌 5 次;加 TMB 顯色液,37 ℃ 避光顯色 10~15 min,用 2 mol/L H2SO4終止反應(yīng),酶標儀讀取吸光度(A)值。
1.2.1.3 雜交瘤細胞株穩(wěn)定性考察 艾塞那肽 McAb 細胞株連續(xù)培養(yǎng),按月檢測,小鼠體內(nèi)傳代,按傳代次數(shù)檢測,分別在 3 個月、6 個月復(fù)蘇檢測分泌抗體能力。
1.2.2 雙抗夾心 ELISA 方法的建立
1.2.2.1 雙抗夾心 ELISA 檢測方法 采用包被液將艾塞那肽 McAb 稀釋、包被、封閉;加入待測溶液,37 ℃ 溫育 2 h、洗滌 3 次;加入 HRP 標記艾塞那肽 McAb(1:1000 倍稀釋),37 ℃ 溫育 1 h、洗滌 3 次;加入 TMB 混合液,37 ℃ 避光,顯色 15 min;加入終止液(2 mol/L 硫酸溶液)。酶標儀 450 nm 波長條件下檢測吸光度值,根據(jù)吸光度值選用合適的抗體濃度和選取艾塞那肽檢測的線性范圍。
1.2.2.2 重復(fù)性檢測[17]批內(nèi)重復(fù):用同一批制備的艾塞那肽 McAb,包被 1 塊 ELISA 板,檢測 6 組動物試驗血樣中陽性血清(百泌達注射組),每份血清設(shè)置 4 個復(fù)孔,測其A450,計算 CV 值得出批內(nèi)誤差。
批間重復(fù):用同一批制備的艾塞那肽 McAb,包被 3 塊 ELISA 板,在相同條件下分別在 3 塊 ELISA 板內(nèi)檢測 6 份陽性血清,每份血清設(shè)置 4 個復(fù)孔,計算 CV 值得出批間誤差。
1.2.2.3 標本檢測 待測樣品制備:精密稱取艾塞那肽,用稀釋液稀釋至 0.25 g/L,作為標準品溶液備用。選用試驗級 SD 大鼠(6 周齡左右)18 只,隨機分為 6 組,每組 3 只;每組隨機選 1 只皮下注射艾塞那肽注射液(百泌達),1 只注射等量生理鹽水,另 1 只不給藥,6 組動物分別進行實驗,每組給藥后分別按第 0、5、15、30、60、120、180、240 min 采集血樣,離心取血清凍存待用。不給藥的大鼠血清作為稀釋血清用。按照建立的雙抗夾心 ELISA 方法,對 6 組動物血清進行測定,記錄吸光度值描繪藥代曲線。
用艾塞那肽免疫 Balb/c 小鼠 5 次后,測定血清效價,血清稀釋度從 1:100 倍比稀釋至 1:25600,ELISA 檢測血清效價后選取血清效價為 1:25600 的小鼠脾細胞與骨髓瘤細胞進行融合,融合率在 95% 以上。有限稀釋法 4 次克隆后獲得 5 株分泌高效價 McAb 雜交瘤細胞株(5F3、1C9、5C3、4H10 和 3D7)。棋盤法篩選出 2 株雜交瘤細胞(3D7、5F3)用于 ELISA 檢測。3D7、5F3 連續(xù)培養(yǎng) 6 個月,小鼠體內(nèi)的傳代 4 次以上,液氮中保存半年后復(fù)蘇,分泌抗體能力不變。純化后 3D7、5F3 McAb 的純度可達 90% 以上,見圖1。
以 10 μg/ml 的 3D7 為包被抗體,HRP-5F3(即辣根過氧化物酶標記的艾塞那肽 McAb 5F3)為檢測抗體,HRP-5F3 的工作濃度 1:1000 倍稀釋,線性范圍以艾塞那肽標準品溶液(0.25 g/L)為母液梯度稀釋,結(jié)果在 0.125~16 ng/ml 范圍線性較好(圖2),檢測限為 2 ng/ml。
圖1 McAb 純化后的 SDS-PAGE
批內(nèi)重復(fù)性試驗的 CV 值為 5.7%,批間重復(fù)性試驗的 CV 值為 7.6%,說明本研究建立的方法具有較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。
采用建立的雙抗夾心 ELISA 方法,對 6 組動物血清進行測定,結(jié)果基本一致,各時間點A值取平均值后繪制A值-時間曲線(圖3)。百泌達組在注射 5~30 min 后血樣A值會達到波峰,注射 180 min 后A值與生理鹽水組的A值數(shù)值趨向一致。
研究獲得了分泌高效價 McAb 的雜交瘤細胞株,經(jīng)純化、篩選后,McAb 純度大于 90%,液氮保存 6 個月,分泌抗體能力不變,證明制備方法可行。所建立的艾塞那肽含量雙抗夾心 ELISA 方法靈敏度高、重復(fù)性好,經(jīng)過樣本檢測驗證,此方法可用于藥代實驗中動物血樣的檢測。
雙抗夾心法的關(guān)鍵在于獲得包被抗體與酶標抗體的最佳配伍,研究中以 3D7 為包被抗體,以 HRP-5F3 為檢測抗體,一系列稀釋后加入已知的不同濃度艾塞那肽標準品,選擇空白組A值較小,且A值和標準蛋白濃度之間的線性關(guān)系最為密切的作為最佳檢測工作濃度(3D7 包被濃度 10 μg/ml,HRP-5F3 的工作濃度 1:1000 倍稀釋為最佳 配伍)。
圖2 艾塞那肽 ELISA 檢測方法的標準曲線
圖3 動物藥代實驗血樣測定結(jié)果
血樣樣本檢測中,除了文中涉及的研究之外,項目組還對不同稀釋液稀釋艾塞那肽標準品可能產(chǎn)生的差異進行了研究。分別采用 PBS 稀釋和大鼠血清稀釋艾塞那肽標準品至不同濃度,記錄A值并繪制標準曲線。結(jié)果顯示,大鼠血清稀釋的A值會降低,但也具有良好的線性關(guān)系。因此,本研究建立的方法既可以檢測血清中艾塞那肽的含量,也可以檢測藥物制劑中艾塞那肽的含量,但在檢測不同樣本時,應(yīng)注意采用相同樣品稀釋液。