基于蛋白质聚集体指标调控的蛋白质溶液稳定性研究

Intends to control and generate protein aggregates with different key indicators (surface hydrophobicity, surface electric property) through pharmaceutical methods, and construct the relationships between key indicators of protein aggregates and protein conformational stability parameters (secondary, tertiary, fourth conformational parameters) or colloidal stability parameters (protein interaction parameter kD, second virial coefficient B2). Reveal the intrinsic link of protein aggregates and protein conformational or colloidal stability, construct the change process models of protein conformational and colloidal stability based on key indicators of protein aggregates. To obtain intrinsic links of protein aggregates and efficacy or side effect, we intend to construct correlation model between biological stability parameters (PK/PD, anti-drug antibody level and T-cell immune response parameters) and key indicators of protein aggregates as well. In combination with empirical phase diagram visualization method, the optimization of protein stability and high-throughput screening of protein prescription could be achieved by adjusting these key indicators. Further fulfill the stability study of protein solution in vivo, and investigate correlation between in vivo and vitro. To provide a theoretical basis of stability for storage as well as in vivo activity of protein solution.

本课题拟通过具有不同表面疏水区域、表面带电性质等指标的蛋白质聚集体，构建蛋白质聚集体关键指标与蛋白质构象稳定性参数（二、三、四级构象参数）、胶体稳定性参数（蛋白质相互作用因子kD、第二维利系数B2等）的相关关系，揭示蛋白质聚集体与蛋白质构象稳定性、胶体稳定性的内在联系，并基于蛋白质聚集体关键指标构建蛋白质构象、胶体稳定性变化过程的模型，指导蛋白药物制剂工艺和储存条件的选择。通过研究蛋白药物生物稳定性参数(PK/PD参数、抗药性抗体水平、T细胞免疫应答参数)变化与蛋白质聚集体关键指标的关系，寻找蛋白质聚集体与蛋白制剂体内药效、不良反应的关联。通过调整和控制蛋白质聚集体关键指标以优化蛋白质稳定性，结合实证相图等可视化方法，实现高通量筛选蛋白多肽类药物制剂处方。进一步完成蛋白质在溶液状态下的稳定性研究方法探讨及体内外相关性研究，为蛋白制剂制备、储存以及体内活性的稳定性研究提供理论依据。

通过研究组成蛋白质溶液的不可见微粒的蛋白质聚集体的参数（粒径、多聚化程度、形状、种类、形成原因定量等）与蛋白质构象稳定性参数（二、三、四级构象参数）、胶体稳定性参数（蛋白质相互作用因子kD、第二维利系数B2等）相关关系，揭示蛋白质聚集体与蛋白质构象稳定性、胶体稳定性的内在联系，得到蛋白质聚集体影响蛋白制剂稳定性的关键指标。通过蛋白药物生物稳定性参数变化与蛋白质聚集体关键指标的关系，完成了对蛋白质聚集体与蛋白制剂体内药效等的形成原因及机理研究。通过调整和控制这些关键指标，采用实证相图等可视化方法，实现高通量筛选蛋白多肽类药物制剂处方。进一步完成蛋白质在溶液状态下的体内稳定性的研究方法探讨及体内外相关性研究，为蛋白质溶液制剂制备、储存以及体内活性的稳定性研究提供理论依据。.选择不同性质的蛋白质作为模型药物，探索了上述相关理论的应用。如血液相关蛋白与药物的相互作用、老年痴呆蛋白聚集形成机理及治疗药物筛选、组织关节蛋白对药物的相互作用、制剂中包材相关成分对蛋白的作用、炎症相关蛋白对药物及给药系统配体的相互作用、血液蛋白对pH敏感给药系统的调控作用、各种载体特别是纳米粒对体内蛋白质的影响及毒性等研究。