2020년 신약개발지원센터 약효평가지원부 성과 소개

           - In silico 및 In vitro 면역원성 통합 평가 기술 -

I. 기술 소개 및 요약

  ○ 면역원성은 어떤 물질이 인체 내로 유입되었을 때 면역반응을 유발하는 성질을 말하며, 항체나 단백질의약품에 

       대한 면역원성은 항약물항체 생성을 유도하여 유효성뿐만 아니라 안전성에도 부정적인 영향을 미칩니다.  

       반면, 백신에 대한 면역원성은 항체 생성을 효과적으로 유도하는 핵심 인자로 유효성을 결정하므로, 바이오의약품에 

       대한 면역원성을 사전에 예측하여 제거하거나 증가시킴으로써 신약개발의 성공 가능성을 높일 수 있음

  ○ 바이오의약품에 대한 면역원성은 면역원성 유발 서열 데이터베이스와 컴퓨터 분석 프로그램을 이용한 in silico 분석과, 

       사람 혈액 유래의 PBMC를 이용한 in vitro 면역원성 분석을 통해 예측할 수 있으며, 바이오의약품 투여 후 생체 시료 내

       항약물항체 분석을 통해 평가가 가능함

  ○ 신약개발지원센터에서는 바이오의약품에 대한 항약물항체는 물론, 백신에 대한 항체 생성 가능성을 예측할 수 있는 

        in silico 분석 기술과 이를 검증할 수 있는 인간 PBMC 기반의 in vitro 면역원성 평가 기술, 그리고 생체 시료 내 

        항약물항체 생성 여부를 분석할 수 있는 기술을 구축하고 있으며, 바이오의약품에 대한 통합적인 면역원성 

        평가를 지원하고 있음

Ⅱ. 성과(기술)의 우수성(장점)

  ○ In silico 면역원성 평가 기술은 바이오의약품에 대한 MHC I (CD8+ T cell), MHC II (CD4+ T cell), B cell receptor 

        (BCR) epitope을 통합적으로 분석할 수 있으며, 현재 시판 중인 reference drugs을 사용하여 시험 물질의 상대적인 

        면역원성 정도를 평가할 수 있음. 

  ○ 항체나 단백질의약품에 대한 면역원성 평가를 통해 임상에서의 항약물항체 생성 가능성을 사전에 예측할 수 있으며, 

        백신에 대한 면역원성 평가를 통해 항체 생성 가능성이 높은 항원을 선별할 수 있음

  ○ In vitro 면역원성 평가 기술은 다양한 면역세포가 포함된 PBMC를 직접 사용하거나, PBMC로부터 moncyte를 분리하여

        분화시킨 수지상세포 (dendritic cell)와 CD4+ T 세포를 사용하여 항약물항체 생성 가능성을 분석하거나, 혹은 

        CD8+ T 세포를 사용하여 cytotoxic한 활성 유발 가능성을 분석할 수 있음 

  ○ HLA type이 검증된 PBMC를 사용하여 in silico 면역원성 분석에서 면역원성이 높게 예측된 HLA type에 대한

        선별적인 in vitro 면역원성 검증 분석은 물론, 최종 후보물질의 경우 50 개체의  PBMC를 사용한 in vitro 면역원성 

        분석도 지원하고 있음

  ○ 신약개발지원센터는 식약처 지정 임상시험검체 분석기관으로서, 임상시험 검체 내 면역활성을 평가할 수 있는 

        MSD (Mesoscale discovery)기반의 바이오마커 (cytokines, growth fators) 분석 시스템을 구축하여 지원하고 있고, 

        비임상 혹은 임상시험 시료 내 항약물항체 분석을 위한 전처리 기술과 MSD 기반의 분석 기술을 구축하고, 

        바이오의약품 비임상/임상시료의 면역원성과 관련된 통합적인 평가를 지원하고 있음

Ⅲ. 성과(기술) 소개  OR Workflow

Ⅳ. 적용사례

  ○ In silico 면역원성 평가: 항체, 재조합단백질, 펩타이드 의약품의 MHC I/II 면역원성 평가 및 백신 항원 

      (Influenza virus, Covid-19)의 BCR affinity 분석