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生物藥物靜脈給藥改皮下對(duì)應(yīng)的非臨床藥理毒理研究?jī)?nèi)容

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2025-06-30 08:43

很多抗腫瘤生物藥初始上市給藥途徑是靜脈注射(IV),后續(xù)為提高給藥便利性,會(huì)開(kāi)發(fā)皮下(SC)給藥途徑,那么從IV切換到SC會(huì)涉及哪些非臨床研究呢?不同群友,觀點(diǎn)不一。有說(shuō)要重新開(kāi)展全面的新給藥途徑藥理毒理研究?有說(shuō)可以考慮開(kāi)展簡(jiǎn)化的毒理試驗(yàn),比如單一種屬或組別或恢復(fù)期優(yōu)化?也有說(shuō)如果IV給藥非臨床暴露量可以覆蓋SC,是不是開(kāi)展局部毒性即可?關(guān)于這個(gè)問(wèn)題從三個(gè)角度嘗試做下討論,一是FDA于2015年頒布的《Nonclinical Safety Evaluation of Reformulated Drug Products and Products Intended for Administration by an Alternate Route》,里面對(duì)于制劑變更和給藥途徑變更給出了基本原則;二是NMPA早年發(fā)表過(guò)一些電子刊物,如《改良型新藥非臨床研究的一般考慮及需要關(guān)注的問(wèn)題》、《橋接研究在藥物非臨床研究與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用》等;三是目前已經(jīng)有多款已上市IV給藥生物制品增加SC給藥劑型,可作為案例參考。

先看下FDA指導(dǎo)原則給出的建議。三個(gè)關(guān)鍵詞—暴露量、給藥周期、給藥途徑。如果單純制劑處方變更,但給藥周期、給藥途徑不變,前期非臨床暴露量能覆蓋新制劑,需要補(bǔ)充的非臨床研究很少,視具體情況,可能局部毒性或者短期重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)即可支持上市(For a new formulation that will be used by the same route as the previously approved product, shorter duration toxicity studies than those outlined in ICH M3(R2) may be appropriate)。如果給藥途徑出現(xiàn)變化,無(wú)論制劑處方變更與否,無(wú)論暴露量是否覆蓋,均需要補(bǔ)充開(kāi)展非臨床研究。那么具體需要開(kāi)展哪些非臨床研究呢?

首先,要看已批準(zhǔn)制劑的非臨床研究是否符合當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn),如果不符合,新的非臨床研究既要評(píng)估新給藥途徑的安全性,還要彌補(bǔ)之前的缺陷。比如有些藥物上市時(shí)間早,上市后很多年才涉及給藥途徑或制劑變更,早年的毒理終點(diǎn)指標(biāo)可能不完善。

其次,F(xiàn)or all drug product reformulations and for all drug products with new routes of administration, acute and/or repeat-dose toxicity studies with complete histological evaluation should be conducted using the clinical route of administration. Acute studies may not be needed when repeat-dose studies are conducted. In general, durations of the toxicity studies should follow the recommendations outlined in ICH M3(R2) or ICH S9.更換新給藥途徑一般需要開(kāi)展急性和/或重復(fù)給藥毒性試驗(yàn),伴隨開(kāi)展組織病理學(xué)檢查。如果開(kāi)展重復(fù)給藥毒性試驗(yàn),可以不做急毒。給藥周期參考ICH M3(R2)或ICH S9規(guī)定。那么,新給藥途徑毒理研究有簡(jiǎn)化空間嗎?還是按照傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)研究,如果有兩個(gè)相關(guān)動(dòng)物種屬,需要在兩個(gè)種屬中均開(kāi)展毒理試驗(yàn),需要設(shè)置4個(gè)組別(vehicle+3劑量),需要開(kāi)展完整的毒理終點(diǎn)評(píng)估?

關(guān)于毒理終點(diǎn),F(xiàn)DA指南中僅涉及組織病理學(xué)檢查的描述,If systemic exposure by a new route of administration is equivalent to or less than that of the approved route, histological evaluation may be limited to locally exposed tissues.即如果新給藥途徑的暴露量≤原給藥途徑,僅開(kāi)展局部組織的病理即可。NMPA 2008年孫濤等發(fā)表的文章《化學(xué)藥口服改靜脈注射給藥非臨床安全性研究評(píng)價(jià)要點(diǎn)》中提到,對(duì)于化學(xué)藥物口服改靜脈,如果新途徑下Cmax/AUC不高于原途徑,則開(kāi)展進(jìn)一步非臨床評(píng)價(jià)的意義不大。不過(guò),該文章已經(jīng)發(fā)布16年,不確定是否代表當(dāng)下監(jiān)管思路,也不確定是否能借鑒到生物藥?kù)o脈改皮下這個(gè)場(chǎng)景,畢竟皮下給藥的Cmax/AUC通常低于靜脈。

關(guān)于動(dòng)物種屬,F(xiàn)DA 2008年草案中其實(shí)有提及,根據(jù)給藥途徑的不同,或用單一種屬動(dòng)物(例如,經(jīng)皮給藥制劑或貼片的皮膚;應(yīng)用吸入給藥制劑的肺臟;應(yīng)用口服給藥制劑的胃腸道;應(yīng)用靜脈注射、皮下注射、腹腔內(nèi)注射、或者肌內(nèi)注射給藥制劑的注射部位;緩釋注射或者植入給藥制劑;海綿體內(nèi)或尿道內(nèi)給藥;膀胱內(nèi)給藥),或用兩個(gè)種屬動(dòng)物(例如,眼部給藥,椎管注射或硬膜外注射)。但是,在2015年最終的指導(dǎo)原則中,這段描述不見(jiàn)了,不確定是各方未達(dá)成一致,還是很多給藥途徑開(kāi)展單一種屬毒理研究不能覆蓋所有情況??傊?,這代表早年監(jiān)管機(jī)構(gòu)的一個(gè)思路。

NMPA孫濤、王慶利2014年發(fā)表的《橋接研究在藥物非臨床研究與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用》一文中提出,對(duì)于改變給藥途徑的藥物,非臨床研究的考察重點(diǎn)是藥物改變給藥途徑后物質(zhì)基礎(chǔ)的變化,包括與原給藥途徑相比藥物暴露形式是否發(fā)生改變,藥物的吸收、暴露量、組織分布等是否有所改變,是否形成新的代謝產(chǎn)物,藥動(dòng)學(xué)的改變是否會(huì)帶來(lái)有效性和/或安全性的改變。因此非臨床橋接研究首先進(jìn)行與原給藥途徑的藥動(dòng)學(xué)比較,根據(jù)比較的結(jié)果設(shè)計(jì)后續(xù)藥效學(xué)和/或毒理學(xué)研究項(xiàng)目。對(duì)于生物利用度或暴露量降低的情況,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注改變給藥途徑后有效性是否能滿足治療需要。反之應(yīng)關(guān)注改變給藥途徑后藥物的毒性是否增加。對(duì)于組織分布改變和形成新代謝產(chǎn)物的情況,亦應(yīng)重點(diǎn)考察安全性方面的變化,關(guān)注是否出現(xiàn)新的毒性靶器官或新的毒性反應(yīng)。

解讀下,按照CDE這個(gè)邏輯,IV改SC,生物利用度或暴露量通常會(huì)降低,應(yīng)該更關(guān)注有效性是否滿足。按照FDA的邏輯,改變給藥途徑通常需要開(kāi)展毒理研究,新途徑暴露量低于原途徑,可以簡(jiǎn)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。綜合來(lái)看,IV和SC兩種給藥途徑的藥代動(dòng)力學(xué)對(duì)比研究是有必要的,對(duì)比暴露量變化。藥效對(duì)比和簡(jiǎn)化的毒理研究也需要開(kāi)展。

結(jié)合近年上市的幾個(gè)具體案例看下IV改SC的非臨床開(kāi)發(fā)思路。

 

案例一:Rituxan and Rituxan Hylecta

Rituxan是一款靶向CD20的人鼠嵌合單抗,靜脈注射給藥,于1997年11月26日被FDA首次獲批上市,先后獲批了成人、兒童非霍奇金淋巴瘤,成人慢性淋巴細(xì)胞白血病等適應(yīng)癥。給藥方案根據(jù)適應(yīng)癥和聯(lián)用藥物不同有很大區(qū)別,劑量從250mg/m2到1000mg/人不等,給藥頻率有QW、Q2W、Q4W等多種方式。Rituxan Hylecta是其皮下制劑,2017年6月22日上市。Rituxan Hylecta是Rituxan與重組人透明質(zhì)酸酶共制劑,后者可以降解皮下的透明質(zhì)酸,促進(jìn)前者的吸收。Rituxan Hylecta臨床給藥劑量1400mg-1600mg/人。從IV給藥的Rituxan到SC給藥的Rituxan Hylecta,開(kāi)展了哪些非臨床支持性研究呢?

二者雖然制劑處方不同,Rituxan Hylecta多了透明質(zhì)酸酶這一活性成分。不過(guò),單獨(dú)的Rituxan(1997年)和透明質(zhì)酸酶(2005年)均已經(jīng)上市。

為支持Rituxan Hylecta上市,額外開(kāi)展了非臨床藥理學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)和毒理學(xué)研究,同時(shí)橋接已上市Hylenex、Rituxan兩個(gè)個(gè)產(chǎn)品的資料。Rituxan Hylecta應(yīng)該是首個(gè)含透明質(zhì)酸酶的共制劑產(chǎn)品,圍繞透明質(zhì)酸酶和Rituxan+透明質(zhì)酸酶共制劑開(kāi)展了大量藥理毒理研究。篇幅所限,透明質(zhì)酸酶相關(guān)研究暫且不表,重點(diǎn)看下圍繞Rituxan Hylecta整體制劑開(kāi)展了哪些非臨床研究。主要包括2項(xiàng)主要藥效學(xué)研究,3項(xiàng)藥代動(dòng)力學(xué)研究和2項(xiàng)毒理學(xué)研究。

藥效學(xué)研究主要考察了IV制劑和SC制劑在抗腫瘤藥效和PD指標(biāo)方面的可比性。小鼠Z138 CDX模型證明了二者雖然暴露量略有差異,但SC制劑劑量提高60%即可實(shí)現(xiàn)藥效與IV制劑的可比。食蟹猴PD研究則證明同樣劑量下,兩種制劑清除B細(xì)胞的能力相當(dāng)。

藥代動(dòng)力學(xué)對(duì)比研究顯示,SC制劑劑量提高40%可以實(shí)現(xiàn)與IV制劑AUC和消除半衰期的一致性(小型豬120mg約等于14mg/kg)。

毒理研究則證明高劑量SC給藥毒理學(xué)表現(xiàn)與前期IV制劑結(jié)果一致。家兔SC給藥局部耐受未見(jiàn)異常。

所以,SC制劑臨床劑量較原IV制劑提高40%-60%,實(shí)現(xiàn)同樣治療效果,未見(jiàn)新的安全性方面的擔(dān)憂。

 

案例二:Herceptin and Herceptin Hylecta

Herceptin是一款靶向HER2的單抗,靜脈注射給藥,于1998年9月25日被FDA首次獲批上市,先后獲批了HER2過(guò)表達(dá)乳腺癌輔助治療、轉(zhuǎn)移性HER2過(guò)表達(dá)乳腺癌和HER2過(guò)表達(dá)胃癌適應(yīng)癥。首劑量4mg/kg,之后2mg/kg,每周給藥1次?;蛘呤讋┝?mg/kg,之后6mg/kg,每3周給藥1次。Herceptin Hylecta是其皮下制劑,2019年2月28日上市。Herceptin Hylecta是Trastuzumab與重組人透明質(zhì)酸酶共制劑,后者可以降解皮下的透明質(zhì)酸,促進(jìn)前者的吸收。Herceptin Hylecta每3周給藥1次,每次2-5分鐘,給藥劑量600mg/人,如果用于乳腺癌輔助治療,應(yīng)至少給藥52周或至疾病復(fù)發(fā),以先出現(xiàn)為準(zhǔn)。如果用于轉(zhuǎn)移性乳腺癌治療,給藥直至疾病出現(xiàn)進(jìn)展。可以看出Herceptin Hylecta在乳腺癌中的適應(yīng)癥與Herceptin一致,但未申請(qǐng)胃癌適應(yīng)癥,主要原因是PK差異。從IV給藥的Herceptin到SC給藥的Herceptin Hylecta,開(kāi)展了哪些非臨床支持性研究呢?

二者雖然制劑處方不同,Herceptin Hylecta多了透明質(zhì)酸酶這一活性成分。不過(guò),單獨(dú)的Herceptin和透明質(zhì)酸酶均已經(jīng)上市,且CD20單抗Rituxan Hycela也使用過(guò)透明質(zhì)酸酶作為制劑組分。言外之意,不需要針對(duì)制劑輔料開(kāi)展額外的非臨床研究。

為支持Herceptin Hylecta上市,額外開(kāi)展了非臨床藥理學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)和毒理學(xué)研究,同時(shí)橋接已上市Hylenex、Herceptin、Rituxan Hycela三個(gè)產(chǎn)品的資料。Herceptin Hylecta試驗(yàn)資料總結(jié)如下表所示,一共開(kāi)展了5項(xiàng)研究,藥理學(xué)試驗(yàn)1項(xiàng),藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)2項(xiàng),毒理學(xué)試驗(yàn)2項(xiàng)。

藥效試驗(yàn)的目的是確認(rèn)皮下制劑和靜脈制劑同樣劑量抗腫瘤效果是否類似,每種制劑開(kāi)展了3個(gè)劑量的對(duì)比,結(jié)果證明二者在各劑量下的谷濃度相似且抗腫瘤效果一致。

小型豬藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果顯示,加入透明質(zhì)酸酶的皮下制劑吸收更快(平均Tmax=24-29h vs 67h),加入透明質(zhì)酸酶對(duì)藥物的暴露量如Cmax和AUC0-inf,或者生物利用度沒(méi)有影響。

食蟹猴重復(fù)給藥毒理研究結(jié)果顯示,皮下給藥制劑與之前靜脈制劑毒理結(jié)果一致,均未見(jiàn)明顯供試品相關(guān)的異常。值得一提的是,本研究較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)化,僅設(shè)計(jì)了1組給藥組。

兔局部耐受性試驗(yàn)也未見(jiàn)異常。

 

案例三:Darzalex and Darzalex Faspro

Darzalex是一款靶向CD38的單抗,靜脈注射給藥,于2015年11月16日被FDA首次獲批上市,用于多發(fā)性骨髓瘤的治療。給藥劑量16mg/kg。Darzalex Faspro是其皮下制劑,2020年5月1日上市。Darzalex Faspro是Darzalex與重組人透明質(zhì)酸酶共制劑,同樣用于多發(fā)性骨髓瘤治療,給藥劑量1800mg/人。

Darzalex Faspro開(kāi)展的非臨床研究比較有限。主要因?yàn)閐aratumumab僅與人和猩猩的CD38結(jié)合,沒(méi)有合適的相關(guān)動(dòng)物種屬開(kāi)展毒理研究。Darzalex Faspro僅開(kāi)展了兔和小型豬皮下給藥局部耐受試驗(yàn)。FDA同意并接受了企業(yè)的觀點(diǎn)。Darzalex Faspro最終臨床劑量是通過(guò)與靜脈給藥制劑非劣臨床對(duì)比研究確定,證明1800mg/人的Darzalex Faspro與16mg/kg的靜脈給藥制劑Darzalex藥效相當(dāng)(ORR,41.1% vs 37.1%),谷濃度(Ctrough at pre-dose of Cycle 3 Day 1)也相當(dāng)。

 

案例四:TECENTRIQ and TECENTRIQ HYBREZA

Tecentriq是一款靶向PD-L1的抗體,開(kāi)發(fā)了靜脈和皮下兩種給藥途徑。靜脈給藥制劑2016年5月18日上市,皮下給藥制劑2024年9月12日上市。

支持皮下制劑上市的藥理毒理研究中,未開(kāi)展藥理學(xué)研究,而是參考的靜脈給藥制劑的上市資料。靜脈制劑僅采用替代抗體開(kāi)展了腹腔注射給藥的抗腫瘤藥效學(xué)研究。FDA接受不需要額外開(kāi)展皮下制劑的藥理學(xué)研究。同樣的,皮下制劑也未額外開(kāi)展非臨床ADME/PK研究。當(dāng)然,也未開(kāi)展遺傳毒性、生殖毒和致癌性試驗(yàn)。僅開(kāi)展了一般毒理研究。不過(guò),這項(xiàng)毒理研究并不是專為皮下制劑而設(shè)立。實(shí)際上是在開(kāi)發(fā)靜脈給藥制劑時(shí)開(kāi)展的食蟹猴重復(fù)給藥毒理研究中,帶上了兩組皮下給藥,如下表所示。結(jié)果證明,本品皮下和靜脈給藥毒性學(xué)研究結(jié)果相似。FDA接受這一毒理學(xué)設(shè)計(jì)和結(jié)果。

圖片

 

最后

Rituxan Hylecta和Herceptin Hylecta的思路還是比較相似的,基本按照單模型藥效對(duì)比+多種屬PK對(duì)比+簡(jiǎn)化的一般毒理試驗(yàn)+局部耐受性的思路開(kāi)展的研究,即暴露量未增加,藥效等效,系統(tǒng)毒性未增加,給藥局部可耐受。Tecentriq Hylecta則要簡(jiǎn)化很多,僅開(kāi)展了一般毒理/TK試驗(yàn),主要引用的Tecentriq和Hylenex的資料。

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來(lái)源:藥理毒理開(kāi)發(fā)

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