抗体 - 抗原结合动力学 (Antibody-Antigen Binding Kinetics)
是生物制药研发(尤其是抗体药物)中的核心表征内容。它不仅仅告诉我们抗体和抗原“结合得有多紧”(亲和力),更揭示了它们“结合得有多快”以及“结合后能维持多久”(动力学)。
检测方法与数据解读
主要使用 免标记检测技术 (Label-Free),如 SPR (Biacore) 或 BLI (Octet)。
A. 典型传感图 (Sensorgram) 分析
结合相 (Association Phase):
曲线呈指数上升。
斜率主要由 konkon 和浓度决定。浓度越高,上升越快。
如果曲线迟迟达不到平台期,可能是 konkon 慢,或者存在传质限制。
解离相 (Dissociation Phase):
切换为缓冲液后,曲线呈指数下降。
下降斜率直接对应 koffkoff 。
关键点:如果曲线几乎不下降(水平线),说明 koffkoff 极慢(< 10−5s−110−5s−1 ),此时很难准确拟合 koffkoff
,通常需要极长的解离时间或只能报告 KDKD (稳态法)。
B. 常见异常曲线与原因
传质限制 (Mass Transport Limitation, MTL):
现象:结合相呈线性而非指数,且流速越慢信号越低。
原因:配体密度太高,抗原一接触表面就被结合,来不及扩散到深层。
后果:导致测得的 konkon 偏低(假象)。
解决:降低配体固定量,或提高流速。
二价结合 (Avidity Effect):
现象:解离极慢,甚至不降。
原因:IgG 是双价的。如果一个臂解离了,另一个臂还连着,解离的臂很容易在局部重新结合(Rebinding)。这在固定抗原、流抗体时尤为明显。
解决:
使用 Fab 片段 代替完整 IgG 进行动力学测试(消除二价效应,测得真实的单价亲和力)。
或者在数据分析时使用 "Bivalent Analyte" 模型(较复杂且不推荐作为首选)。
异质性 (Heterogeneity):
现象:拟合残差大,曲线形状不符合 1:1 模型。
原因:抗体或抗原样品不均一(如部分失活、聚集、构象异构)。
解决:纯化样品,或使用 "Two-state reaction" / "Heterogeneous ligand" 模型拟合。
来源:网络