生物制藥特點(diǎn)之一就是藥品價(jià)格相對昂貴，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較差地區(qū)那一負(fù)擔(dān)。2005-2019年間已有55種生物類似藥在歐盟（EU）市場獲得批準(zhǔn)，其中包括生長激素、促紅細(xì)胞生成劑（ESA）、粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）和單克隆抗體。歐洲藥品管理局（EMA）于2010年3月允許批準(zhǔn)符合FDA許可的原研藥的生物類似藥。2015年9月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了美國第一個(gè)生物類似藥，Sandoz公司的filgrastim（Zarxio®）。2016年4月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了第一個(gè)生物類似藥單克隆抗體，Celltrion公司的英夫利昔單抗（Inflectra®）。2019年2月國內(nèi)首個(gè)上市生物類似藥漢利康（利妥昔單抗）（復(fù)宏漢霖）獲批上市。下表為國內(nèi)生物類似藥上市情況及藥物名靶點(diǎn)。
專利方面的挑戰(zhàn)
生物類似藥主要挑戰(zhàn)之一是專利問題。即使基本生物分子專利（主要專利）已經(jīng)過期，但由于存在有效的二級專利，生物類似藥的開發(fā)不得不推遲。二級專利主要是現(xiàn)有活性成分的新處方、生產(chǎn)工藝、新適應(yīng)癥以及活性成分的新組合相關(guān)的專利。處方專利是一種重要的藥品生命周期管理策略，用于在原始專利到期后保持市場獨(dú)家性。即使主要專利已過期，公司仍然可以通過獲得處方專利來保持市場獨(dú)家經(jīng)營權(quán)。截至2021年12月，F(xiàn)DA已批33種生物類似藥，其中只有22種在市場上市?？梢娪捎诙墝＠谋Ｗo(hù)，生物類似藥批準(zhǔn)后上市使用仍然有限。為了避免侵犯這些專利，生物類似藥開發(fā)公司可以利用原始處方開發(fā)替代處方，相應(yīng)的代價(jià)就是犧牲時(shí)間和成本。此外還要考慮例如分子專利到期與處方專利之間的時(shí)間間隔等問題，避免侵犯二級專利，合理安排項(xiàng)目時(shí)間表。
單克隆抗體生物類似藥開發(fā)
處方開發(fā)主要目標(biāo)是為蛋白質(zhì)分子提供一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，使其在整個(gè)生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存和使用過程中保持穩(wěn)定。對于新的分子，產(chǎn)品開發(fā)需要經(jīng)歷初步的風(fēng)險(xiǎn)評估--識別和降低風(fēng)險(xiǎn)--穩(wěn)定的處方和工藝開發(fā)。
單克隆抗體（mAB）可能具有與化學(xué)和物理不穩(wěn)定性。最常見的化學(xué)降解途徑是氧化和脫酰胺，其次是異構(gòu)化、去糖基化、糖基化、碎片化和交聯(lián)。甲硫氨酸、半胱氨酸、組氨酸、色氨酸和酪氨酸等易感氨基酸的氧化會影響單克隆抗體的結(jié)構(gòu)完整性、構(gòu)象穩(wěn)定性、安全性和有效性。為了減少蛋白質(zhì)氧化，可以在處方開發(fā)過程中評估抗氧化劑的添加情況，例如甲硫氨酸、EDTA（乙二胺四乙酸）和二乙烯三胺五乙酸（DTPA）。此外通過惰性氣體（氮?dú)猓﹣砣コ斂昭鯕饪赡苡行Х乐寡趸?/span>
聚集是生物藥物產(chǎn)品中最常見的物理不穩(wěn)定性，尤其是單克隆抗體（mAB），會直接影響藥物的療效和安全性。在分子的重新設(shè)計(jì)過程中，盡量識別和減少蛋白質(zhì)中的易聚集區(qū)（APR）。約15％FDA批準(zhǔn)的抗體藥物具有至少一個(gè)APR。屏蔽APR的處方成分有助于減少聚集。通過與蛋白質(zhì)疏水表面競爭，添加聚山梨醇酯(PS)80和PS20等非離子表面活性劑可以保護(hù)蛋白質(zhì)免受攪動引起的聚集。
生物類似藥處方開發(fā)需選擇以及生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)分子，即使處方不同，也要保證理化性質(zhì)和生物活性特征與原研藥高度相似。生物類似藥處方開發(fā)取決于多種因素，例如專利、現(xiàn)有處方的改進(jìn)空間、公司平臺知識等。
最優(yōu)處方開發(fā)思路：
處方設(shè)計(jì)主要依據(jù)先驗(yàn)知識和經(jīng)驗(yàn)，黃金原則是組成盡量簡單。限制于處方開發(fā)的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本，已上市的抗體藥物中僅使用了30種輔料（FDA已經(jīng)批準(zhǔn)1758種），有18種出現(xiàn)在十多種產(chǎn)品中。
人血清白蛋白（HSA）很早就被用作疫苗和重組蛋白處方的賦形劑和穩(wěn)定劑。HSA是血漿衍生產(chǎn)品導(dǎo)致其安全性一直受到監(jiān)管機(jī)構(gòu)重視。Amgen公司的Epogen®（Epoetin alfa）處方均以HSA作為穩(wěn)定劑。多劑量處方加入苯甲醇有導(dǎo)致局部蛋白質(zhì)區(qū)域展開的風(fēng)險(xiǎn)，這會增加蛋白質(zhì)聚集并吸附到容器壁從而影響藥物的療效。為了防止這種情況，Epogen®使用含有等離子體衍生的HSA，減少蛋白的聚集，Amgen公司已申請含HSA的二級專利（已于2015年到期）用以保護(hù)其市場份額。因此，生物類似藥處方開發(fā)將HSA替換為其他更優(yōu)的穩(wěn)定劑。
Bioceuticals公司開發(fā)出了不含HSA促紅細(xì)胞生成素處方，該處方含有氨基酸（甘氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸）、絡(luò)合劑（氯化鈣）、滲透壓調(diào)節(jié)劑（氯化鈉）、磷酸鹽緩沖液和表面活性劑（PS20）。因此Bioceuticals公司也與輝瑞公司Hospira簽訂了獨(dú)家協(xié)議，在美國和加拿大開發(fā)、生產(chǎn)和銷售促紅細(xì)胞生成素，Retacrit®（Amgen公司Epogen® 和Procrit®（epoetin alfa）的生物類似藥）。Retacrit® 是美國市場上第一款獲得批準(zhǔn)的Epogen®生物類似藥。LG Life Sciences 則使用協(xié)同組合穩(wěn)定劑開發(fā)出一種穩(wěn)定的促紅細(xì)胞生成素處方，其處方成分為：磷酸鹽緩沖液、丙二醇、甘氨酸、氯化鈉和PS20。各處方信息如下表。
非侵權(quán)/可替換處方開發(fā)思路：
生物藥產(chǎn)品的處方很復(fù)雜，在開發(fā)非侵權(quán)替代處方時(shí)必須考慮多個(gè)變量，這些變量包括分子專利到期與處方專利到期之間的時(shí)間間隔、不侵犯其他二級專利以及合理安排項(xiàng)目時(shí)間表。生物類似藥的開發(fā)難點(diǎn)在于工藝、處方和特殊器件的有效二級專利的復(fù)雜性。原研公司會利用不同的策略來阻礙生物類似藥和后續(xù)生物制劑的申報(bào)上市，這些策略可能包括為有償延遲、專利和解、產(chǎn)品更新和收購競爭對手等。處方專利和產(chǎn)品更新是基于處方延遲生物類似藥競爭的方法。產(chǎn)品更新是原研公司在現(xiàn)有處方基礎(chǔ)上研制新處方，從而提高治療效果或患者依從性，使到期的專利處方轉(zhuǎn)向新處方。因此生物類似藥產(chǎn)品開發(fā)的第一步是審查有關(guān)分子、工藝和藥物產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)。非侵權(quán)處方開發(fā)需要來自各方面（知識產(chǎn)權(quán)、處方工藝、產(chǎn)品開發(fā)和項(xiàng)目管理）的意見。決策如圖所示
阿達(dá)木單抗（Humira®）（用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎）的主要專利分別于2016和2018年在美國和歐洲到期。但AbbVie公司擁有200多項(xiàng)與該藥物的處方和生產(chǎn)過程相關(guān)二級專利（“專利叢林”），這使其能夠在2023年之前保持其作為該行業(yè)壟斷地位。AbbVie 與部分生物類似藥研發(fā)公司簽署了許可協(xié)議，允許他們于2023年1月后推出產(chǎn)品，因此2023年1月前AbbVie在主要市場仍然擁有壟斷地位。
除了處方專利外，AbbVie還擁有與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和炎癥性腸病的劑量方案相關(guān)的次要專利。這種對處方和劑量專利侵權(quán)的不確定性導(dǎo)致生物類似藥研發(fā)公司對AbbVie提起了多項(xiàng)訴訟。
Humira®首個(gè)上市處方為：甘露醇、氯化鈉、PS 80、檸檬酸鹽、磷酸鹽緩沖液和50 mg/mL阿達(dá)木單抗。最新處方為：甘露醇、PS 80、磷酸鹽緩沖液和100 mg/mL阿達(dá)木單抗。目前批準(zhǔn)的生物類似藥均是以50mg/m LHumira®為參考處方進(jìn)行開發(fā)的。
開發(fā)替代處方需要篩選不同的緩沖液和穩(wěn)定劑等輔料，從而使其與原研藥相比，具有相似或更好的穩(wěn)定性。CoherusBiosciences公司的處方篩選研究發(fā)現(xiàn)組氨酸-組氨酸琥珀酸緩沖液在 pH 5.2 ± 0.2 時(shí)處方具有較好的穩(wěn)定性。穩(wěn)定劑篩選結(jié)果顯示，山梨糖、海藻糖、甘露醇對處方穩(wěn)定性影響相近，而甘氨酸和精氨酸對阿達(dá)木單抗穩(wěn)定作用較甘露醇更好。通常情況，氯化鈉在較高濃度下會降低蛋白穩(wěn)定，但當(dāng)氯化鈉的水平控制在100 mM以下時(shí)，氯化鈉對處方具有穩(wěn)定作用。與其他表面活性劑相比，PS 80 對處方具有較好的熱穩(wěn)定性，凍融和攪拌對選定處方穩(wěn)定性幾乎沒有明顯影響。2021年12月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了Coherus Biosciences的生物類似藥 Yusimry™。Yusimry™ 的處方為：甘氨酸、PS 80、氯化鈉、組氨酸緩沖液和 50 mg/mL adalimumab-aqvh。
單克隆抗體（mAB）開發(fā)替代處方的過程，為了避免侵犯與處方相關(guān)的專利，選擇輔料是一個(gè)極其重要的步驟。通常篩選已普遍認(rèn)為安全的賦形劑（GRAS），并驗(yàn)證其對特定給藥途徑的適當(dāng)限值。
生物類似藥處方開發(fā)要點(diǎn)：
生物類似藥開發(fā)的早期階段需要思考擬定的生物類似藥產(chǎn)品的處方是否可以與原研產(chǎn)品不同。FDA關(guān)于“生物類似藥開發(fā)和BPCI法案的問答” 的行業(yè)指導(dǎo)文件指出，只要生物類似藥申請人能夠證明這兩種產(chǎn)品在安全性、純度和效力方面沒有臨床意義的差異，擬議的生物類似藥和原研藥之間的其他差異是可以接受的。截至2021年12月，28種生物類似藥產(chǎn)品（不包括胰島素生物類似藥）已在美國獲得批準(zhǔn)，50%的獲批生物類似藥產(chǎn)品至少具有一種與原研產(chǎn)品不同的處方屬性。說明生物類似藥在符合安全性、純度和效力要求的前提下，其處方是可以與原液產(chǎn)品不同。
貝伐珠單抗（bevacizumab）原研產(chǎn)品為Genentech公司的Avastin®，處方組成為海藻糖、磷酸緩沖液、PS 20和貝伐珠單抗。已批準(zhǔn)生物類似藥有Mvasi® 和Zirabev™，Amgen公司的Mvasi®具有與原研藥Avastin®（Genentech公司）相似的處方成分，有兩種規(guī)格（100 mg/4 mL 和 400 mg/16 mL，單劑量）。輝瑞的生物類似藥Zirabev™ 與原研藥相比，其處方成分（包括pH）完全不同，處方由蔗糖、依地酸二鈉 (EDTA) 、琥珀酸鹽緩沖液 (pH 5.5和PS 80 組成。Mvasi® 和 Zirabev™ 的容器封閉系統(tǒng)和原研產(chǎn)品 Avastin®均由西林瓶、橡膠塞和帶鋁蓋組成。
貝伐珠單抗（bevacizumab-bvzr）的Fucosylation（巖藻糖基化）、terminal gal-actosylation（terminal gal- actosylation）和mannose（甘露糖基化）含量決定其物理和體內(nèi)活性性質(zhì)，抗體巖藻糖基化與效應(yīng)活性有關(guān)，甘露糖含量會影響產(chǎn)品的藥代動力學(xué)（PK），半乳糖水平會影響補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性（CDC）活性。因此，強(qiáng)制降解研究，將其作為評估不同候選產(chǎn)品的可生產(chǎn)性、處方開發(fā)、方法開發(fā)、資格認(rèn)證和轉(zhuǎn)讓、確定關(guān)鍵質(zhì)量屬性和可比性評估的工具。在生物類似藥開發(fā)中，需要暴露于包括高溫、光照和過氧乙酸條件下進(jìn)行比較性強(qiáng)制降解研究，以證明生物類似藥與原研藥具有相似的降解特征（美國和歐盟 Avastin® 批次中都觀察在高溫條件下，貝伐珠單抗形成聚體和片段，倒置該藥物失去了效力）。處方基質(zhì)不同，生物類似藥產(chǎn)品的降解速率也可能不同。
脫酰胺涉及從氨基酸殘基中去除酰胺基團(tuán)（-NH2），從而形成天冬氨酸殘基的新化學(xué)基團(tuán)。CDR 區(qū)域（或互補(bǔ)性決定區(qū)域）是mAb分子中參與與靶分子（例如致病蛋白）結(jié)合的特定部分。這些區(qū)域?qū)慰寺】贵w的治療活性至關(guān)重要，其結(jié)構(gòu)的任何變化都可能影響單克隆抗體與其靶標(biāo)結(jié)合的能力。高pH條件可能導(dǎo)致mAb分子的CDR區(qū)域發(fā)生脫酰胺?？赡馨l(fā)生在生產(chǎn)過程中或單克隆抗體產(chǎn)品的存儲過程中。
凍融過程會導(dǎo)致非共價(jià)聚集，從而影響藥物的質(zhì)量。聚集程度取決于溶液的pH值和緩沖液濃度。研究顯示當(dāng)溫度從+25°C降至-30°C時(shí)，磷酸鹽緩沖液的pH值下降幅度最大（3.6個(gè)單位）。相比之下，其他緩沖液，如鹽酸組氨酸、醋酸鈉、醋酸組氨酸、檸檬酸和琥珀酸鹽的pH增加小于1。因此，建議在選擇替代緩沖液或穩(wěn)定劑的同時(shí)進(jìn)行凍融研究，以避免非共價(jià)聚集。在決定對生物類似藥產(chǎn)品使用不同的 pH/緩沖劑系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮降解的pH值依賴性差異及其對安全性和有效性的影響。
蔗糖和海藻糖是液體和凍干處方中常用的穩(wěn)定劑。在酸性條件下，尤其是pH低于5，海藻糖是一種比蔗糖或棉子糖更有效的穩(wěn)定劑。這是因?yàn)檎崽呛兔拮犹堑乃鉃檫€原糖的速度比海藻糖更快，更容易導(dǎo)致還原糖引起的降解。蔗糖和海藻糖在凍干產(chǎn)物中保持無定形狀態(tài)，不會與蛋白質(zhì)分子相分離，因此凍干制劑通常選擇蔗糖和海藻糖作為穩(wěn)定劑或凍干保護(hù)劑。在生物類似藥處方中選擇替代穩(wěn)定劑時(shí)，重要的是要考慮與藥物的儲存方面的相容性，必要時(shí)要求類似藥與原研藥處方相當(dāng)或具有更好的穩(wěn)定性。
聚山梨酯是相容性較好和低毒性的表面活性劑。但是，它們實(shí)際上是不穩(wěn)定的，會發(fā)生氧化和水解，通常水解速率比自動氧化的速度慢。PS80和PS20的降解方式不同，PS80更容易氧化，而PS20更容易水解形成顆粒；研究發(fā)現(xiàn)與含有PS 20的處方相比，含有PS 80的溶液性處方過氧化物含量更高。水解途徑導(dǎo)致形成難溶的游離脂肪酸，從而形成可見和亞可見的顆粒。
發(fā)展趨勢
2020年中國生物類似藥市場規(guī)模達(dá)到3870億元，全球生物藥研發(fā)投入約為1610億美元，其中中國生物藥研發(fā)投入約為470億元，占全球的比例約為23%。未來，隨著政策支持和市場需求的增加，生物類似藥的研發(fā)投入將繼續(xù)增加。與原研藥相比生物類似藥的審批流程較為簡化，審批速度相對較快，同時(shí)《生物類似藥研發(fā)與評價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則》等政策的出臺也為生物類似藥的審批提供了有力保障。未來，隨著監(jiān)管體制的不斷完善和技術(shù)的不斷進(jìn)步，生物類似藥的審批速度將會進(jìn)一步加快。目前，國內(nèi)已經(jīng)獲批上市的生物類似藥品種較少，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的不斷支持，未來生物類似藥的品種數(shù)量和質(zhì)量將會不斷提高，同時(shí)產(chǎn)品線的豐富度也將會不斷增加。
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