進口TSZ ELISA試劑盒許多研究都集中在小分子攝取跨越血-腦屏障的挑戰上，而很少有深入的研究評估中樞神經系統（CNS）攝取抗體所帶來的挑戰。在藥物開發中，常規使用腦脊液（CSF）作為評估CNS藥物暴露和生物標志物水平的替代物。在本報告中，我們研究了CSF與五種人源化單克隆抗體在大鼠和食蟹猴中的藥物濃度-時間分布的動力學相關性，并分析了影響其CSF暴露的因素。
 經靜脈團注后，抗體緩慢進入CNS，大鼠和猴在一至幾天內達到大CSF濃度（CSF T max）?？贵w血清和腦脊液濃度-時間曲線趨于一致，直至平行CSF T max。CSF中的抗體半衰期近接近血清半衰期。雖然這些抗體的預期目標是不同的，但穩定的CSF與血清濃度比在0.1-0.2%的兩個物種中是相似的。獨立于抗體靶點和血清濃度，個別猴的腦脊液濃度與血清濃度的比值從0.03到0.3%不等。
經全身給藥后，大鼠和猴血清中CSF的平均抗體濃度為0.1～0.2%?？贵w的CSF半衰期很大程度上取決于它們的系統性半衰期。
血腦屏障（BBB）是阻礙治療藥物向中樞神經系統（CNS）靶向遞送的顯著障礙。用于與中樞神經系統中的靶相互作用的藥物，獲得中樞神經系統和全身循環水平之間的動力學關系是必要的。同樣重要的是了解影響這種關系的因素，以便根據它們的全身濃度-時間分布來規劃中樞神經系統藥物水平。在實踐中，腦脊液（CSF）是測量中樞神經系統中藥物和生物標志物水平易獲得和廣泛使用的取樣方式。腦脊液取樣是不方便的，因此需要嚴格的研究設計，以盡量減少需要收集的時間點的數量。一些的評論突出了使用CSF作為評估CNS藥物暴露水平的替代物的科學原理和實用性。雖然有許多研究研究小分子藥物穿過血腦屏障（BBB）和血腦脊液屏障（BCSFB）的速率。很少有深入研究抗體的傳入和流出CSF的動力學，特別是關于控制腦脊液抗體暴露的關鍵因素?？紤]到抗體達到大CSF藥物濃度（CSF T max）、抗體CSF半衰期（CSF T）和達到CSF和全身循環之間穩態抗體水平所需的時間。我們報告CSF與五種人源化單克隆抗體在大鼠和食蟹猴全身給藥后的血清濃度-時間分布的動力學關系和影響CSF抗體暴露的因素。這些發現對于評估人類中樞神經系統抗體藥物動力學具有重要意義。
在這項研究中，我們測試了五人單克隆抗體（單抗）。所有五種抗體都是高度選擇性的，對于它們各自的靶具有納摩爾親和力?？贵wA（BIb054）優先結合α-突觸核蛋白，并結合人類、非人類靈長類動物（NHP）和大鼠α-突觸核蛋白?？贵wB（399 H0/L0）識別JC病毒，其存在于人類中，但不存在于NHP或大鼠中?？贵wC（BIb076）和抗體D（40E8）結合微管結合蛋白tau。. 抗體C識別tau內的線性序列并結合人和NHP，但不與大鼠tau結合。抗體D對磷酸化tau蛋白具有特異性，并識別磷酸化的人、NHP和大鼠tau?？贵wE（BiB033，OpICunMUB）結合LRR和Ig結構域的NoGo受體相互作用蛋白1（LIGO-1），對人、NHP和大鼠LIGO-1具有相似的親和力。抗體A、C、D和E是*人源抗體，抗體B是人源化兔抗體?？贵wA、B、C和D含有野生型人IgG1-Fc，而抗體E含有設計用于減少效應器功能的IgG 1-FC。抗體A（BIb054）、抗體C（BIb076）和抗體E（BIb033）目前正在臨床試驗中被評估。
 大鼠PK研究。成年雄性SD大鼠（250 - 300克）飼養在恒溫（22±2°C）和相對濕度（50～70%）下，在常規光/暗時間表（光照，上午7:00至7:00）。自由采食和飲水。給藥途徑為尾靜脈（單抗A、B、C、D）或腹腔注射（MAB E）。在給藥后的不同時間點，通過CO2窒息處死動物，并立即通過腦池穿刺收集CSF和經心臟穿刺采血。用于評價E抗體的大鼠為成年雄性棕色Norway大鼠（平均體重150～200克）。對于腦和脊髓采集，在腦脊液/血液采集后立即用15毫升生理鹽水進行灌注，并通過蠕動泵插入左心室。將全血樣品放置在工作臺上約15～30分鐘，以3000轉/分鐘（約1000×g）旋轉10分鐘，分離血清。所有樣品均保存在-80°C直到分析。幼齡食蟹猴（2.5-4kg）在給藥前約1周，手術植入單腰椎鞘內導管（先進進入胸區），以允許重復CSF取樣。在給藥前，從導管收集CSF進行基線測量。靜脈注射（IV）劑量在1至2分鐘內給藥。在預先選擇的取樣時間點，從受限制的清醒動物中收集血液（1毫升）和腦脊液（0.5毫升）。如上所述制備血清和CSF樣品用于大鼠研究。污染樣品排除在外。用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）測定血清和CNS標本中抗體A- E的濃度。優化的夾心ELISA優化了每種抗體的檢測。因為捕獲和檢測試劑是人類IgG特異性而不是靶特異性的。該檢測可用于在非人類生物基質（包括NHP和大鼠樣品）中對人或人源化的IgG分子進行定量修飾。測定總的單克隆抗體濃度，包括未結合和可溶性配體結合抗體。簡單地，對抗體A- D樣品進行分析，96孔ELISA板用捕獲抗體包被，猴吸附山羊抗人IgG，1μg/ml。封閉后洗滌，將標準品（STD）、對照品（QCS）或研究樣品添加到平板中。再次洗滌該板，并將1:7500稀釋（50 ng/ml）的酶偶聯檢測抗體（山羊抗人IgG HRP）加入到孔中。洗滌后，加入HRP底物（TMB）。加入1N 硫酸終止反應，并在450nm處讀取。平均ELISA值在16～4400 ng/ml之間。CSF的定量下限為16 ng/ml，血清樣品為50 ng/ml。
 在大鼠和NHPS中評價了五種人類抗體在血清和腦脊液中的藥代動力學特性。二室一級藥代動力學模型符合所有五種抗體的濃度-時間曲線。在大鼠靜脈給藥后血清和腦脊液濃度-時間分布的抗體A（10毫克/公斤），B（10毫克/公斤），C（20毫克/公斤）和D（20毫克/千克）。血清濃度譜呈多指數下降。所有4種抗體在CSF中緩慢出現，CSF T max在6和48 h之間。血清和腦脊液濃度-時間曲線在CSF T max后達到平行。腦脊液抗體濃度比血清濃度低約1000倍。對棕色Norway大鼠腹腔注射（ip）抗體E，分別對腦脊液、腦和脊髓的血清和CNS組織濃度-時間曲線進行繪制。IP（30 mg/kg）給藥后，給藥后6～24小時達到血清T max。在血清T max后1～2天達到腦脊液T max、腦T大值和脊髓大T值。血清和腦脊液濃度-時間曲線在IP給藥后也平行于CSF T max。腦脊液中的濃度-時間曲線（抗體A和E）和脊髓（抗體E）與CSF中的時間曲線平行，盡管這些中樞神經系統組織中的抗體濃度略高于腦脊液中的抗體濃度。沒有觀察到靶介導的清除的證據，這與缺乏對嚙齒類動物目標（抗體B和C）的抗體的交叉反應性或在外圍的低水平抗體（抗體A、D和E）是一致的。如在大鼠中觀察到類似，在NHP中的每種抗體的血清濃度分布顯示多指數下降?？贵w在CSF中逐漸出現，IV給藥后24～96小時達到高峰。血清和腦脊液濃度-時間曲線在CSF T max后平行，CSF抗體濃度平均比血清濃度低約1000倍。血清濃度與抗體劑量成正比，CSF濃度與抗體血清濃度成正比?？贵wA、C和D的藥代動力學特征相似。雖然所有三種抗體的血清濃度-時間分布的主題間變化相對較小，但腦脊液濃度與血清濃度的比值大約有十倍的變化。為了更好地了解CSF測量中的變異性，我們從三個NHP研究中分析了個體動物的血清和CSF濃度-時間曲線。CSF與血清比率的變化是隨機的，并且在所有研究中都發生，而與預期的目標和劑量強度無關。這五種抗體在血清和CNS組織中均表現出高血清暴露（SuruMAuC）和長半衰期（T-）。IV給藥后，CSF逐漸出現抗體，在大鼠CSF16～48小時達到大濃度，食蟹猴CSF2～3天達到大濃度。對于所有五種抗體，血清和腦脊液濃度-時間曲線在劑量給藥后2至3天變得平行，CSF濃度大致比相應的血清濃度低一千倍，且與劑量無關。