LC-MS/MS 法を用いた 抗体医薬品の分析法の開発と マウス血清中抗体

次に、選定したターゲットペプチドの特異性を検
LC-MS/MS 法を用いた
証するため、マウス血清を用いてブランクサンプル
(抗体医薬品未添加)と抗体医薬品添加試料(血清
抗体医薬品の分析法の開発と
中抗体医薬品濃度として 1.00 μg/mL)を調製し、
LC-MS/MS で測定した(図 2)。抗体医薬品添加試
マウス血清中抗体濃度測定
料では 6.93 分にピークが検出されたのに対し、ブラ
ンクサンプルでは測定に影響するピークは検出され
薬物動態研究部
秦
麻美
なかった。従って、選定したペプチドは測定対象で
ある抗 HER2 抗体に対して特異性が高く、また良好
1.
な感度を有することから、ターゲットペプチドとし
はじめに
て適切であることが確認された。
抗体医薬品の血中薬物濃度測定には従来、抗原抗
体 反 応 を 利 用 す る 免 疫 測 定 法 ( 主 に ELISA 法 や
ECL 法)が用いられてきた。免疫測定法は高い親和
採血
性や特異性を有する 1 次抗体を用いることで高感度
抗体医薬品
な分析を可能としている。しかし、内因性抗原や中
内因性抗体
内因性成分
(タンパク質など)
和抗体などの妨害物質が分析精度に影響を及ぼすこ
とが知られており、これら免疫測定法を補完する分
析法の開発が望まれている。
プロテインGを用いた
アフィニティ精製
抽出
LC-MS/MS 法は高感度、高選択性の特長を有し、
信頼性の高い分析法として医薬品の分析に広く利用
抗体医薬品を含むIgG
されている。また汎用性も高く、抗体医薬品の分析
に対する適用も期待できることから、LC-MS/MS を
分子量
約15万
用いたマウス血清中の抗 HER2 ヒト化モノクロー
ナル抗体(以下、抗 HER2 抗体)の分析法を開発し、
酵素消化
ELISA で得られた定量値との相関性を評価した。
2.
抗体の断片化
定量分析に
適切な分子量
前処理法
測定対象である抗 HER2 抗体は、マウスモノク
アミノ酸配列の比較
ローナル抗体の抗原結合部位のアミノ酸配列を、ヒ
ト IgG1 の相当部分に遺伝子工学的に置換して作製
抗体医薬品由来の
ペプチドを抽出
特異的なペプチドの選定(高分解能MSを使用)
されたヒト化モノクローナル抗体である。分子量が
約 15 万と大きく、ESI を原理とする LC-MS/MS で
LC/MS/MS分析条件の検討
(超高感度MSを使用)
は定量することができない。そこで抗 HER2 抗体を
酵素消化して適切な分子量に断片化し、その消化物
の中から抗 HER2 抗体に特異的なアミノ酸配列を
有したペプチドを定量することを試みた。(図 1)
ここでは、前処理における各工程の中で最も重要
図1
抗体医薬品の測定までの流れ
な“特異的なペプチドの選定”について紹介する。
まず、プロテイン G でアフィニティ精製された抗
体医薬品の消化物を四重極飛行時間型質量分析計で
測定し、ペプチドの実測質量をタンパク質のデータ
ベースと照合し同定した。その結果をもとに、IgG
可変領域であると推定される配列が、トリプシンに
よって切断された時のアミノ酸配列をシミュレート
し、アミノ酸 9 残基(分子量:969)をターゲット
ペプチドの候補として選定した。
東レリサーチセンター
The TRC Journal 2015 年 9 月号
・1
従来法である ELISA で取得したデータと比較し、
2100
ブランクサンプル
(抗体医薬品未添加)
min
図2
することができた。これらの結果より、LC-MS/MS
6.93分で検出
を用いて抗 HER2 抗体の定量が可能であることが示
された。
15.0
min
血清中抗体医薬品濃度(μg/mL)
6.93分に夾雑ピークなし
同等の感度と定量性、類似したプロファイルを確認
抗HER2抗体添加試料
(1.00 μg/mL)
Intensity (cps)
Intensity (cps)
2100
15.0
LC-MS/MS 分析におけるマウス血清試料のクロ
マトグラム(左図:ブランクサンプル、右図:抗体
医薬品添加試料)
3.
定量性の確認
10 mg/kg投与群
1000
1 mg/kg投与群
100
10
1
0
5
10
15
20
25
投与後時間(day)
マウス血清を使用して、直線性及び再現性を評価
した(絶対検量線法)。その結果、良好な直線性と再
図4
現性を確認した(表 1 及び表 2)。
濃度の経時推移
直線性:1.00~400 μg/mL
LC-MS-MS 法を用いたマウス血清中抗体医薬品
まとめ
5.
再現性:2.00 μg/mL、50.0 μg/mL、300 μg/mL
抗体医薬品(抗 HER2 抗体)に特異的なペプチド
表1
検量線の真度
CS1
1.00
Found concentration (μg/mL) 1.09
Accuracy (%Nominal) 109.0
CS2
3.00
2.33
77.7
Concentration (μg/mL)
CS3
CS4
CS5
10.0
30.0
100
8.51
31.5
110
85.1
105.0 110.0
配列を選定し、血中に内在する抗体と識別して高感
度かつ精度良く定量することを可能とした。マウス
CS6
200
216
108.0
CS7
400
429
107.3
血清中濃度測定では ELISA 法で取得したデータと
同等の結果が確認された。従って、LC-MS/MS 法が
抗体医薬品の測定において有用性の高い手法である
ことが示された。
表2
再現性サンプルの真度と精度
6.
Found concentration
(μg/mL)
Mean (μg/mL)
Accuracy (%Nominal)
Precision (%CV)
Concentration (μg/mL)
LQC
MQC
HQC
2.00
50.0
300
2.14
41.9
267
2.02
43.3
327
1.99
48.1
313
2.05
44.4
302
102.5
88.9
100.8
3.9
7.3
10.4
参考文献
1)[APPLICATION NOTE]UPLC/MS/MS Method for
the Quantification of Trastuzumab in Human Serum at
the 5-nM Level Using Xevo TQD MS and ACQUITY
UPLC H-Class System, Waters Corp.
■秦
4.
マウス血清中濃度測定
麻美(はだ
薬物動態研究部
あさみ)
薬物動態研究室
主な業務:生体試料中の薬物濃度分析
マウスに抗 HER2 抗体を以下の条件で単回静脈内
投与し、血清中濃度を LC-MS/MS を用いて測定した
(図 4)。
投与量 :1 mg/kg、10 mg/kg
血清使用量:20 μL
採血時点:投与後 0.5、1、4、8、24、48、96、168、
336 及び 504 時間(10 時点)
東レリサーチセンター
The TRC Journal 2015 年 9 月号
・2