UPLC-MS를 이용한 당구조분석 시험법 확립에 관한 연구 = Studies of Glycan Analysis in Glycoprotein Biopharmaceuticlas using UPLC-MS

국문 초록 (Abstract)

재조합의약품의 70% 이상에 해당하는 당단백질의약품에서 당은 의약품의 약효, 안전성, 안정성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있어 제품 개발 또는 품질 평가시 매우 중요한 평가 요소이다. 특히 최근 활발하게 개발이 진행되고 있는 동등생물의약품의 경우 대조약과의 유사성을 증명하는데에 있어 당구조에 대한 비교분석이 핵심적인 평가 항목으로 대두되고 있다. 이에 본 연구과제를 통해 당단백질의 당 성분을 분석하는 표준시험법을 확립함으로써 당단백질 의약품의 품질평가 및 허가심사에 유용한 과학적 기반을 마련하고자 하였다. 이를 위해 우리는 제약업계에서 가장 많이 사용하는 분석법인 형광표지를 이용한 UPLC-MS 방법을 이용하였다. 연구 수행을 통해 우리는, 1) 당단백질의약품의 당사슬 양상, 당서열, 당함량 분석을 위한 형광표지 탈당효소처리법, 2) UPLC-MS를 이용한 당구조 분석법, 2개의 시험법을 마련하였다. 그리고 이 분석법에 따라 5종의 항체(아달리무맙, 리툭시맙, 트라스투주맙, 인플릭시맙, 베바시주맙)에 대해 3개 기관간 공동연구를 수행하였다. 분석 결과들은 특이성, 정확성, 정밀성의 모든 허용기준을 만족하였다. 또한 추가 성과로서 마련된 분석법을 적용하여 NIST(미국국립표준기술연구소) 주관의 국제공동 연구에 참여하였고 그 결과를 제출하였다. 결론적으로 우리는 UPLC-MS를 이용한 당구조분석 표준시험법을 검증 및 확립하였고 이러한 방법들은 특히 바이오시밀러 개발에서 특성분석과 품질관리를 하는데 유용할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Glycans of glycoprotein biopharmaceuticals, which are over 70% of recombinant DNA products, are a very important evaluation factor in product development or quality evaluation, because it was known that they have important roles in both medicinal effects, safety, and stability. Especially, in case of biosimilar drugs, which are being actively developed recently, for proving similarity with their innovator, comparative analysis of glycan structure has come to the fore as a fundamental evaluation factor. We desired to establish the useful scientific foundation for quality evaluation and aproval evaluation of glycoprotein drugs. UPLC(ultra performance liquid chromatography)-MS(mas spectrometry) with fluorescence labeling, the most used analytical method by pharmaceutical industries, was used for this study. As results, we established two analytical methods, 1) to analyze glycosylation paterns and glycan sequences in protein samples by deglycosylation enzyme treatment with fluorescence (2-aminobenzamide) labeling, 2) to analyze glycan structures using UPLC-MS. Acordingly, we are performing comparison test for five glycoprotein biopharmaceuticals (Adalimumab, Rituximab, Trastuzumab, Infliximab, and Bevacizumab) in multi-site collaborative study(3 Labs). As results, two analytical methods were met all acceptance criteria of specificity, acuracy, and precision. This study involved international collaborative studies, for glycosylation analysis of monoclonal antibody in NIST(Natioanl Institute of Standards and Technology). In conclusion, we established standardized glycosylation analysis methods for glycoprotein biopharmaceuticals using UPLC-MS, and these methods can be especially useful for characterization and quality control in development of biosimilar products.