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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-08-08 18:30
摘要
單克隆抗體(monoclonal antibody, mAb)是臨床應(yīng)用最多的一類治療性蛋白,雖然目前上市的mAb主要用于治療非感染性疾?。ㄈ缒[瘤或自身免疫疾?。?,但自新冠疫情暴發(fā)以來,國內(nèi)外獲批用于治療或預(yù)防感染性疾病的單抗類藥物數(shù)量正逐漸增加。世界衛(wèi)生組織(WHO)于2023年3月25日發(fā)布了《針對(duì)預(yù)防和治療感染性疾病的單抗類藥物的非臨床和臨床評(píng)價(jià)指導(dǎo)原則》,中國尚未發(fā)布類似的指導(dǎo)原則,本文介紹WHO指導(dǎo)原則中預(yù)防和治療感染性疾病的單抗類藥物非臨床評(píng)價(jià)相關(guān)內(nèi)容,特別關(guān)注WHO的監(jiān)管考慮因素、非臨床評(píng)價(jià)的總體考慮以及藥效學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)和毒理學(xué)研究等,以期為我國此類新藥的非臨床研究和評(píng)價(jià)提供參考。
關(guān)鍵詞
世界衛(wèi)生組織;感染性疾??;單抗類藥物;非臨床評(píng)價(jià)
單克隆抗體(monoclonal antibody, mAb)是臨床應(yīng)用最多的一類治療性蛋白,而目前上市的大多數(shù)mAb都用于治療非感染性疾病,如腫瘤或自身免疫疾病,迄今為止國內(nèi)外獲批用于治療或預(yù)防感染性疾病的數(shù)量不多(表1),但自2019年新冠疫情(coronavirus disease 2019, COVID-19)暴發(fā)以來,該類產(chǎn)品數(shù)量正在逐漸增加。同時(shí)隨著重組生物技術(shù)和蛋白質(zhì)化學(xué)的進(jìn)展,以及對(duì)mAb結(jié)構(gòu)和功能的深入了解,重組mAb藥物(如嵌合mAb、mAb片段、單結(jié)構(gòu)域mAb和多特異性mAb)可能具有顯著的生產(chǎn)、處方和臨床優(yōu)勢(shì),如提高產(chǎn)量、提高穩(wěn)定性、提供替代給藥途徑、多抗原靶向、延長(zhǎng)半衰期、增加生物利用度、增加功能活性和/或改變組織滲透性等,越來越受關(guān)注。由于mAb相對(duì)安全,臨床起效快,且投入生產(chǎn)所需的時(shí)間相對(duì)較短,可為新發(fā)傳染病提供及時(shí)的控制藥物,同時(shí)由于其在突發(fā)公共衛(wèi)生事件(如COVID-19)以及治療慢性傳染病[如獲得性免疫缺陷綜合征(immunodeficiency syndrome, AIDS)]中發(fā)揮的作用,mAb被認(rèn)為是高度優(yōu)先開發(fā)的藥物。因此,世界衛(wèi)生組織(World Health Organization, WHO)于2023年3月25日發(fā)布了《針對(duì)預(yù)防和治療感染性疾病的單抗類藥物的非臨床和臨床評(píng)價(jià)指導(dǎo)原則》(以下簡(jiǎn)稱“指南”),經(jīng)2023年3月20-24日召開的WHO生物標(biāo)準(zhǔn)化專家委員會(huì)第77次會(huì)議審議通過,并在WHO技術(shù)報(bào)告叢書中發(fā)表。


為了更好地了解用于治療或預(yù)防感染性疾病mAb的特性及非臨床研究評(píng)價(jià)要點(diǎn),本文詳細(xì)介紹指南中監(jiān)管考慮因素、非臨床評(píng)價(jià)一般考慮以及藥效學(xué)(pharmacodynamics, PD)、藥動(dòng)學(xué)(pharmacokinetics, PK)、毒理學(xué)試驗(yàn)的關(guān)注要點(diǎn)等內(nèi)容,以期為我國此類新藥的非臨床研究和評(píng)價(jià)提供參考。
1指南的目的和范圍
WHO此前發(fā)布的與mAb相關(guān)的指導(dǎo)文件主要側(cè)重于將其用作非感染性疾病的生物治療藥物,幾乎沒有提供關(guān)于暴露前預(yù)防(pre-exposure prophylaxis, PrEP)、暴露后預(yù)防(post exposure prophylaxis, PEP)和感染后mAb治療的非臨床或臨床評(píng)價(jià)指導(dǎo)。該指南澄清了mAb抗感染性疾病研發(fā)和注冊(cè)許可過程中的監(jiān)管要求,以促進(jìn)國際監(jiān)管協(xié)調(diào)工作,從而改善此類產(chǎn)品的可及性。指南旨在為用于入侵病原體抗原或毒素暴露前和暴露后的預(yù)防或治療人類感染性疾病的mAb進(jìn)行非臨床和臨床評(píng)估提供指導(dǎo)。
指南中一般原則也適用于以預(yù)防或治療感染為目的的靶向內(nèi)源性人蛋白的mAb(如,可防止病毒進(jìn)入細(xì)胞的針對(duì)細(xì)胞表面受體的mAb),但根據(jù)蛋白靶點(diǎn)的不同,此類產(chǎn)品可能需要開展額外的非臨床和臨床研究。免疫調(diào)節(jié)抗體靶向的是宿主免疫應(yīng)答成分因子(如T細(xì)胞或細(xì)胞因子),而不是傳染原本身或者毒素抗原,因此不在本指南討論范圍內(nèi)。
指南適用于mAb以及基于免疫球蛋白支架的其他重組mAb相關(guān)抗原結(jié)合蛋白。這些產(chǎn)品包括但不限于:抗體片段(如單鏈可變片段和抗原結(jié)合片段(Fragment antigen-binding, Fab)片段);單結(jié)構(gòu)域抗體;雙特異性或多特異性抗體;經(jīng)過化學(xué)修飾(如偶聯(lián))的mAb或相關(guān)抗體蛋白;為了延長(zhǎng)半衰期、增強(qiáng)或降低效應(yīng)功能而進(jìn)行修飾的mAb(如通過序列替換、添加和/或改變糖基化)以及由多種mAb物質(zhì)共同配制的終產(chǎn)品(抗體混合物)。該指南只有部分內(nèi)容可能同時(shí)適用于小型重組mAb模擬蛋白和具有病原體特異性的血漿來源的免疫球蛋白。該指南同樣不適用于使用DNA、RNA或病毒載體技術(shù)遞送基因序列(給藥后在體內(nèi)編碼生成mAb產(chǎn)品)的核酸平臺(tái)。
關(guān)于mAb生產(chǎn)和質(zhì)量控制的指南,參見“WHO Guidelines for the production and quality control of monoclonal antibodies and related products intended for medicinal use”。對(duì)于作為生物類似藥開發(fā)的mAb產(chǎn)品,應(yīng)參考“WHO Guidelines on evaluation of biosimilars”。
該指南的附錄中還提供了一些關(guān)于mAb簡(jiǎn)化監(jiān)管申報(bào)的非臨床和臨床方面的考慮。如果有需要,WHO將還可能針對(duì)這些產(chǎn)品的特定疾病監(jiān)管考慮制定單獨(dú)的補(bǔ)充指南。
2指南的一般考慮
WHO指出,最早在19世紀(jì)末人類恢復(fù)期血清和免疫動(dòng)物血清被用作針對(duì)細(xì)菌和病毒感染的免疫療法。目前來自人和馬血漿的免疫球蛋白(如抗狂犬病、抗乙肝病毒和抗破傷風(fēng)免疫球蛋白)仍在使用,但血清產(chǎn)品可能面臨標(biāo)準(zhǔn)化、安全性、供應(yīng)和可及性問題。與免疫抗血清和多克隆抗體相比,mAb產(chǎn)品提供了更可靠和更大的商業(yè)供應(yīng)優(yōu)勢(shì),具有更好的批間一致性和安全性,并且可設(shè)計(jì)為具有更長(zhǎng)半衰期,具備更好特異性和功能性。
采用當(dāng)前的mAb生物工程和生產(chǎn)技術(shù)可能快速開發(fā)出針對(duì)新發(fā)感染性疾病(無可用疫苗或治療方法)的新產(chǎn)品。疫苗接種的主動(dòng)免疫可能需要數(shù)周且可能需要多次接種才能出現(xiàn)保護(hù)作用,而給予mAb進(jìn)行被動(dòng)免疫可以快速直接的預(yù)防或治療感染性疾病,因此,mAb正在成為除預(yù)防性疫苗和小分子抗微生物藥物以外的用于治療和預(yù)防感染性疾病的重要補(bǔ)充。
2.1 抗感染mAb的作用機(jī)制和理化特性
目前,抗感染mAb大多是全長(zhǎng)免疫球蛋白G分子(immunoglobulin G, IgG),可中和病原體并抑制其與人體細(xì)胞受體結(jié)合直接發(fā)揮作用,通過肝臟中的庫普弗細(xì)胞和竇內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)晶片段(fragment crystallizable, Fc)受體依賴性攝取,將毒素、細(xì)菌、病毒或其他病原體從血液中清除;還可通過其Fc段介導(dǎo)的效應(yīng)功能機(jī)制刺激免疫應(yīng)答發(fā)揮作用,如抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(antibody-dependent cellular cytotoxicity, ADCC)、抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的吞噬作用(antibody-dependent cellular phagocytosis, ADCP)、補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒性(complement-dependent cytotoxicity, CDC)或調(diào)理吞噬作用。因此了解mAb的作用機(jī)制對(duì)于評(píng)估其在非臨床和臨床研究中的活性至關(guān)重要。
除作用機(jī)制外,mAb的理化特性也很重要,如mAb分子大小、電荷改變、翻譯后修飾、偶合、疏水性、聚集潛力、糖基化模式或C末端異質(zhì)性。以上生化特性會(huì)顯著影響mAb的半衰期、組織分布、穩(wěn)定性、對(duì)酶降解的敏感性、排泄、藥理作用和/或反應(yīng)原性潛力。例如,對(duì)mAb的Fc區(qū)進(jìn)行氨基酸工程改造可以延長(zhǎng)半衰期,并增強(qiáng)或降低效應(yīng)功能(如與宿主Fc受體或補(bǔ)體系統(tǒng)蛋白的相互作用)。此外,翻譯后糖基化差異也會(huì)導(dǎo)致功能和半衰期改變。因此,每種mAb產(chǎn)品可能呈現(xiàn)出獨(dú)特的理化特征,在評(píng)估過程中應(yīng)予以考慮。
2.2 單克隆抗體遞送
mAb的生物分布以及到達(dá)病原體感染部位的能力是產(chǎn)品研發(fā)過程中的重要考慮因素。mAb的理化性質(zhì)、處方及給藥途徑都將影響藥物的分布。目前大多數(shù)mAb通過靜脈途徑給藥,通常在專門的醫(yī)療機(jī)構(gòu)給藥,且給藥時(shí)間從30min到幾小時(shí)不等。而采用高濃度mAb皮下或肌肉注射給藥只需幾分鐘,受到越來越多的關(guān)注。另外也有開發(fā)鼻腔、吸入、口服、眼內(nèi)、鞘內(nèi)和皮膚給藥途徑。鑒于免疫球蛋白濃度、粘度、聚集和穩(wěn)定性等問題,靜脈和其他給藥途徑的mAb產(chǎn)品在制劑和安全性方面均有不同,因此在非臨床和臨床評(píng)價(jià)中需予以關(guān)注。
2.3 潛在的不良反應(yīng)
在產(chǎn)品的研究方案中應(yīng)評(píng)估m(xù)Ab的兩種潛在不良反應(yīng),即抗微生物耐藥性的出現(xiàn)和抗體依賴性增強(qiáng)作用(antibody-dependent enhancement, ADE),并在獲批上市后對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
耐藥性:與抗微生物小分子藥物相似,感染性病原體也可能會(huì)對(duì)mAb產(chǎn)生耐藥性,應(yīng)在產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。例如,細(xì)菌可被誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體降解蛋白酶或可能通過自然誘變選擇過程改變靶抗原,從而降低mAb的療效。同樣,病毒中多個(gè)毒株和逃逸突變體的出現(xiàn)可能導(dǎo)致形成新的變異株,從而逃避mAb的治療。
ADE:對(duì)治療感染性疾病的mAb(特別是當(dāng)表位的功能尚不清楚時(shí)),在非臨床和臨床研究中都需重點(diǎn)關(guān)注ADE。疾病加重可能通過mAb協(xié)助完成病原體生命周期發(fā)生(如使病毒更容易進(jìn)入細(xì)胞、促進(jìn)靶細(xì)胞中病毒復(fù)制或促進(jìn)細(xì)胞間傳播),也可通過生理反應(yīng)的過度增強(qiáng)(如補(bǔ)體激活)出現(xiàn)。
2.4 監(jiān)管考慮因素
指南的非臨床和臨床評(píng)價(jià)部分介紹了評(píng)估m(xù)Ab安全性和有效性的常規(guī)方法,可能適用于大多數(shù)已開發(fā)的產(chǎn)品。然而,基于特定流行病學(xué)情境開展的獲益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,可能或有必要要求申請(qǐng)人與國家監(jiān)管機(jī)構(gòu)(national regulatory authority, NRA)考慮采用替代方法評(píng)估產(chǎn)品的安全性和有效性,以保證在緊急需要的情況下,盡可能同時(shí)滿足對(duì)藥物安全性和有效性的監(jiān)管要求以及藥物可及性。但是,必須始終考慮采取這些方法的獲益風(fēng)險(xiǎn)比,并建議盡早咨詢NRA。
3指南中mAb非臨床評(píng)價(jià)的相關(guān)內(nèi)容
WHO指出,對(duì)用于感染性疾病的mAb類藥物,指南旨在補(bǔ)充《WHO Guidelines on the quality, safety and efficacy of biotherapeutic protein products prepared by recombinant DNA technology》的B部分和附錄5以及《WHO guidelines on nonclinical evaluation of vaccines》,因此本指南需與上述2份指南相結(jié)合。同時(shí),須參考《WHO Guidelines on evaluation of monoclonal antibodies as similar biotherapeutic products(SBPs)》與《WHO Guidelines on procedures and data requirements for changes to approved biotherapeutic products》要求。此外,還應(yīng)當(dāng)參考國際人用藥品注冊(cè)技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)(International Council for Harmonization of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use, ICH)ICH S6(R1)和ICH M3(R2)以及NRA的其他相關(guān)指南。
在非臨床研究中,mAb的早期發(fā)現(xiàn)和表征通常包括采用多種分析方法對(duì)大量mAb候選物進(jìn)行篩選,以評(píng)價(jià)其在病原體或毒素中和方面的有效性并確定其可能的作用機(jī)制。雖然這些試驗(yàn)通常采用研究批次樣品,但如果可行,應(yīng)盡量使用能代表臨床擬用樣品的mAb產(chǎn)品批次進(jìn)行后續(xù)的作用機(jī)制和藥效學(xué)研究。如果不可行,則研究批次樣品與臨床擬用批次樣品的理化特性數(shù)據(jù)、生物活性、穩(wěn)定性和處方應(yīng)具有可比性。此類研究可能包括采用表達(dá)mAb的多克隆細(xì)胞群生產(chǎn)的mAb產(chǎn)品批次進(jìn)行的初步體外試驗(yàn)或體內(nèi)試驗(yàn),并以此作為分離穩(wěn)定、高表達(dá)單抗產(chǎn)品的第一步。當(dāng)使用新的或變更的生產(chǎn)工藝,或者對(duì)正在研發(fā)的產(chǎn)品或處方進(jìn)行重大變更時(shí),應(yīng)證明受試物的可比性??杀刃钥苫谏蜕飳W(xué)特性(即鑒別、純度、穩(wěn)定性和效價(jià))進(jìn)行評(píng)估。在某些情況下,可能需要進(jìn)行其他方面的研究,如非臨床PK、PD研究和/或毒理學(xué)研究,并提供所采用方法的科學(xué)依據(jù)。
需要注意的是,關(guān)鍵非臨床研究中使用的mAb產(chǎn)品批次必須能充分代表后續(xù)臨床擬用樣品的質(zhì)量和處方。關(guān)鍵的非臨床毒理學(xué)研究應(yīng)符合藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范(good laboratory practice, GLP),而劑量探索研究、早期毒性研究等試驗(yàn)可能未遵循GLP,但應(yīng)保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。所有動(dòng)物研究都應(yīng)遵循3R(“替代、減少、改進(jìn)”)原則。
3.1 非臨床評(píng)價(jià)的一般考慮
非臨床體外和體內(nèi)研究的主要目的是在開始人體研究之前確定受試物的藥理學(xué)和毒理學(xué)作用,包括:(1)識(shí)別產(chǎn)品的功能特性,如預(yù)防疾病、減少病原體負(fù)荷、降低毒素活性、促進(jìn)病原體從血液和組織中清除的能力,改善臨床癥狀,預(yù)防或緩解體重降低,或降低感染嚴(yán)重程度的能力。(2)識(shí)別產(chǎn)品可能的毒性、毒性可逆性以及潛在不良反應(yīng)。(3)確定首次人體試驗(yàn)(first-in-human, FIH)的安全起始劑量,并盡可能確定安全遞增劑量。WHO認(rèn)為,在開展非臨床研究時(shí)需要考慮幾個(gè)重要因素。首先,需要了解病原體的mAb靶抗原及其生物學(xué)知識(shí),表征結(jié)合位點(diǎn)/表位并評(píng)估m(xù)Ab對(duì)病原體的特異性和選擇性。其次,需要探索與動(dòng)物或人類細(xì)胞(和/或組織)的非預(yù)期交叉反應(yīng)性。此外,在某些流行病期間,抗原可能會(huì)自然發(fā)生改變(即通過抗原漂移或轉(zhuǎn)移),導(dǎo)致mAb對(duì)靶抗原的親和力降低。因此,在將mAb投入臨床研究之前,應(yīng)考慮并且前瞻性地評(píng)估表位突變導(dǎo)致親和力降低的可能性,并由申辦者進(jìn)行監(jiān)測(cè)(如采用流行的和新出現(xiàn)的菌株的抗原進(jìn)行體外測(cè)試)。
選擇合適的動(dòng)物種屬用于評(píng)估抗感染mAb可能具有一定的挑戰(zhàn)性,而且在不同的研究中不一定采用相同的動(dòng)物種屬。應(yīng)提供每項(xiàng)試驗(yàn)動(dòng)物種屬選擇的科學(xué)性依據(jù),并應(yīng)考慮所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)指導(dǎo)人體臨床研究的適用性。應(yīng)與NRA討論動(dòng)物種屬的選擇以及在一項(xiàng)研究中合并觀察指標(biāo)的可能性,特別是當(dāng)感染動(dòng)物模型尚未建立,或者當(dāng)感染動(dòng)物模型與人體生理學(xué)不相關(guān)或不能反映人體感染的病理學(xué)時(shí)。需要注意的是,mAb產(chǎn)品本身的性質(zhì)也可為種屬選擇提供參考。盡管對(duì)于感染病原體而言,無論宿主是什么,抗感染mAb的靶抗原是獨(dú)特的,但在非臨床研究中,宿主對(duì)mAb結(jié)合病原體的后續(xù)反應(yīng)可能因宿主種屬和mAb來源種屬不同而有顯著差異。例如,在小鼠模型中使用人源化mAb不一定能預(yù)測(cè)相同的人源化mAb在人體中的活性或安全性。因此,了解宿主種屬和mAb差異的影響對(duì)于臨床前開發(fā)計(jì)劃以及非臨床到臨床數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化至關(guān)重要。
抗藥抗體(anti-drug antibodies, ADAs)的產(chǎn)生具有種屬特異性,動(dòng)物研究中ADA的出現(xiàn)通常與預(yù)測(cè)mAb產(chǎn)品在人體中的潛在免疫原性無關(guān)。盡管如此,特別是對(duì)于mAb相關(guān)產(chǎn)品,在動(dòng)物體內(nèi)檢測(cè)ADA可能有助于了解其潛在并發(fā)癥,也可能有助于解釋動(dòng)物毒性研究數(shù)據(jù)。例如,ADA的形成會(huì)增加mAb的清除并影響其PK和/或毒代動(dòng)力學(xué)(toxicokinetics,TK),從而降低其藥理學(xué)和/或毒理學(xué)作用。ADA的誘導(dǎo)還可導(dǎo)致其他藥理學(xué)和/或毒理學(xué)變化,包括出現(xiàn)新的毒性反應(yīng)。因此,應(yīng)考慮ADA形成對(duì)PK和TK的此類影響。
此外,還應(yīng)考慮mAb的作用機(jī)制涉及次級(jí)反應(yīng)(如ADCC、ADCP或CDC)的情況,上述反應(yīng)可能因抗體Fc和動(dòng)物模型Fc受體的不同而產(chǎn)生很大差異。在解釋動(dòng)物研究中的暴露-反應(yīng)關(guān)系、PK參數(shù)和組織毒性時(shí),應(yīng)考慮這些藥理學(xué)特性以及它們是否具有種屬特異性。此外,還必須考慮動(dòng)物感染模型與人類感染的相似程度。
在所有動(dòng)物研究中,對(duì)攻毒用病原體毒株進(jìn)行測(cè)序、表征和標(biāo)準(zhǔn)化并明確其感染劑量非常重要。在病原體傳代可能導(dǎo)致變異株(如SARS-CoV-2)產(chǎn)生的情況下,使用在明確且標(biāo)準(zhǔn)化傳代水平下的攻毒物質(zhì)至關(guān)重要。此外,對(duì)給予mAb后仍因感染而死亡的動(dòng)物體內(nèi)分離出的病原體進(jìn)行基因分型,有助于分析此類感染的易感性是否與病原體的抗原漂變或轉(zhuǎn)變相關(guān)。
3.2 藥效學(xué)和生物活性
3.2.1 體外藥效學(xué)試驗(yàn)
可以采用體外試驗(yàn)評(píng)估m(xù)Ab的生物活性。應(yīng)采用多個(gè)濃度受試藥開展體外藥理學(xué)研究,對(duì)于mAb片段或免疫偶聯(lián)物,應(yīng)采用該形式的受試物開展試驗(yàn)。若更新更合適的分析技術(shù)已經(jīng)通過驗(yàn)證,則應(yīng)予以采用。
體外機(jī)制研究一般包括對(duì)結(jié)合位點(diǎn)的表征,對(duì)外源性靶標(biāo)、感染性微生物或細(xì)菌毒素的結(jié)合親和力,對(duì)病原體滅活/破壞機(jī)制研究[如殺菌、調(diào)理吞噬或中和活性(包括對(duì)變異株的影響)]以及對(duì)mAb的功能活性測(cè)定。結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法也可用于在原子水平上繪制mAb抗原復(fù)合物圖譜。體外研究也可能有助于評(píng)估以下因素的影響:(a)抗原變異,如通過遺傳漂變或轉(zhuǎn)移自然發(fā)生;(b)細(xì)菌被膜轉(zhuǎn)換;(c)病原體逃逸突變。這些抗原變異株可能是在實(shí)驗(yàn)室分離的,也可能來自臨床分離株。申辦者還應(yīng)考慮與其他已上市抗體/藥物產(chǎn)生交叉耐藥的可能性。
(1)細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)
細(xì)胞培養(yǎng)模型對(duì)于候選藥物的早期篩選、mAb抗體對(duì)目標(biāo)病原體作用的評(píng)估以及mAb作用機(jī)制的探索可能是非常有用的工具。細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)是體外評(píng)估m(xù)Ab中和活性和抗體效應(yīng)功能(如ADCC、ADCP或調(diào)理作用)的重要組成部分。然而,某些時(shí)候可能尚未建立適用于所有傳染性病原體的細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng),特別是在疾病大流行的早期階段或當(dāng)病原體對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)方法或環(huán)境不耐受時(shí)。若建立了細(xì)胞培養(yǎng)模型,應(yīng)確保環(huán)境條件可維持mAb的正常功能,并盡量減少分析試劑的干擾。在細(xì)胞培養(yǎng)模型中使用來自不同種屬的組織或細(xì)胞也可能有助于了解PD研究中的最相關(guān)的動(dòng)物模型。對(duì)于聯(lián)合配制的mAb,應(yīng)測(cè)試每種單獨(dú)mAb的中和活性,并明確不同抗體之間的任何潛在協(xié)同或拮抗作用。
(2)組織交叉反應(yīng)試驗(yàn)
mAb與非靶組織結(jié)合可能會(huì)引起嚴(yán)重后果,尤其是在使用某些免疫偶聯(lián)物時(shí)。因此,通常應(yīng)在FIH研究之前進(jìn)行組織交叉反應(yīng)研究,以檢測(cè)任何可能的非靶組織結(jié)合或其他交叉反應(yīng)。應(yīng)使用一組冷凍組織或有代表性的細(xì)胞培養(yǎng)物來確定試驗(yàn)用mAb與人體組織的非預(yù)期反應(yīng)。由于檢測(cè)交叉反應(yīng)的能力可能取決于mAb的濃度,因此應(yīng)采用mAb多個(gè)濃度進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)人體組織樣本的相關(guān)要求,應(yīng)咨詢NRA。同樣,應(yīng)與NRA討論使用經(jīng)過驗(yàn)證的細(xì)胞和/或蛋白質(zhì)微陣列分析法評(píng)估與人類蛋白質(zhì)的脫靶反應(yīng)性的可能性。當(dāng)檢測(cè)到交叉反應(yīng)信號(hào)時(shí),應(yīng)將研究擴(kuò)展到更多組織。雖然使用動(dòng)物組織可能有助于解釋動(dòng)物研究中的一些結(jié)果,但不推薦采用一整套完整的動(dòng)物組織進(jìn)行組織交叉反應(yīng)試驗(yàn)。
3.2.2 體內(nèi)藥效學(xué)試驗(yàn)
體內(nèi)藥效學(xué)研究對(duì)于了解mAb在生物系統(tǒng)中的生物活性非常重要。由于動(dòng)物藥效學(xué)研究也用于估算FIH劑量,因此應(yīng)盡可能進(jìn)行此類研究。但是,由于對(duì)mAb藥效學(xué)研究的要求可能因國家/地區(qū)而異,并且若具備足夠的相關(guān)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能允許采用體外和/或模擬試驗(yàn)作為替代方法,因此針對(duì)這一點(diǎn),在mAb開發(fā)過程中應(yīng)盡早與NRA討論。藥效學(xué)研究應(yīng)當(dāng)采用確保mAb能夠作用于目標(biāo)感染原的試驗(yàn)方法。由于在動(dòng)物模型中進(jìn)行經(jīng)典PK/PD研究可能與人體的相關(guān)性有限。對(duì)于大多數(shù)病原體,可以參考在疾病及其預(yù)防工作中對(duì)相關(guān)試驗(yàn)方法積累的豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。此外,現(xiàn)有的關(guān)于自然免疫和/或疫苗誘導(dǎo)的免疫相關(guān)知識(shí)也可能為正在研發(fā)的mAb的非臨床評(píng)估提供額外的參考。
若存在感染動(dòng)物模型時(shí),應(yīng)嘗試研究mAb藥效學(xué)作用的劑量依賴性。使用較寬的劑量范圍(包括高劑量)有助于更好的預(yù)測(cè)治療指數(shù)。當(dāng)最終產(chǎn)品采用兩種或更多的mAb,可僅對(duì)最終產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)物體內(nèi)評(píng)估,在體外對(duì)每種mAb及最終產(chǎn)品的藥效學(xué)作用進(jìn)行評(píng)價(jià)。
對(duì)于抗病原體活性的概念驗(yàn)證研究,應(yīng)優(yōu)先選擇動(dòng)物感染與人類感染相似的模型開展試驗(yàn),考慮所選動(dòng)物模型的感染與人類感染和疾病的相似程度。由于該指導(dǎo)原則包含的mAb和感染性疾病種類繁多,應(yīng)根據(jù)具體情況確定動(dòng)物種屬的選擇,并提供科學(xué)依據(jù)來證明所選模型的合理性。此外,還應(yīng)評(píng)估候選mAb產(chǎn)品,以制定最有效的治療方案。
如果不存在感染動(dòng)物模型,或者由于供應(yīng)或倫理原因無法使用,則需要論證替代方法的合理性并咨詢NRA。mAb藥效作用的支持性證據(jù)也可能來自恢復(fù)期的人體血清,如血清抗體可以識(shí)別類似的抗原并中和或去除感染原。
3.2.3 安全藥理學(xué)試驗(yàn)
安全藥理學(xué)研究的目的是研究候選mAb產(chǎn)品對(duì)機(jī)體重要功能和主要生理系統(tǒng)的影響,通常包括心血管、呼吸和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。但根據(jù)ICH指南,若能提供豁免這些研究的合理理由,安全藥理學(xué)研究也可能不是必需的??梢钥紤]將心血管、呼吸和中樞神經(jīng)系統(tǒng)指標(biāo)的研究納入毒性研究中。
mAb的組織分布可能受多種理化性質(zhì)(例如,分子大小和糖基化)以及來源或處方的影響。因此,在評(píng)估產(chǎn)品對(duì)機(jī)體重要功能和生理系統(tǒng)的影響時(shí),應(yīng)考慮這些因素。
3.3 藥代動(dòng)力學(xué)和毒代動(dòng)力學(xué)
進(jìn)行PK和TK研究是為了了解藥物在動(dòng)物體內(nèi)的暴露情況,以便進(jìn)行動(dòng)物與人體外推,并根據(jù)暴露情況預(yù)測(cè)臨床試驗(yàn)的安全范圍。更多信息可參見指南《WHO Guidelines on the quality, safety and efficacy of biotherapeutic protein products prepared by recombinant DNA technology》第B.3節(jié)。盡管PK和TK評(píng)估可以整合到更廣泛的藥理學(xué)和/或毒理學(xué)研究中,但當(dāng)mAb直接作用于感染原而缺乏相關(guān)的動(dòng)物模型時(shí),對(duì)PK和/或TK數(shù)據(jù)的解釋可能存在一定的局限性。
PK和TK的研究設(shè)計(jì),以及對(duì)PK和TK數(shù)據(jù)的解釋還應(yīng)考慮mAb或免疫偶聯(lián)物的性質(zhì)、穩(wěn)定性、結(jié)合血清蛋白的能力、動(dòng)物是否存在感染和/或受體動(dòng)物模型中的靶抗原表達(dá)水平,以及給藥途徑。
3.3.1 檢測(cè)方法
選擇PK和TK研究方法需要case-by-case,并且應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)。動(dòng)物試驗(yàn)和人體試驗(yàn)的檢測(cè)方法最好一致,并且應(yīng)使用適合動(dòng)物模型和種屬的經(jīng)驗(yàn)證的方法。應(yīng)研究并考慮血漿/血清中的血漿結(jié)合蛋白和/或抗體對(duì)所選檢測(cè)方法性能的可能影響。針對(duì)特定產(chǎn)品的檢測(cè)方法應(yīng)具備以下特征:可表征藥理學(xué)/毒理學(xué)或PK特點(diǎn);能代表和/或預(yù)測(cè)臨床情況;可廣泛表征所有功能特點(diǎn)(如半衰期);適用于所測(cè)定的產(chǎn)品并且經(jīng)過充分論證。
3.3.2 其他考慮
吸收:經(jīng)靜脈給藥的mAb不需要進(jìn)行吸收研究。但對(duì)于其他給藥途徑(如肌肉注射或皮下注射),在開始人體I期臨床研究前,應(yīng)評(píng)估藥物吸收和生物利用度。
分布:應(yīng)酌情研究并考慮mAb的物理化學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性,以及不同給藥途徑藥物的分布的差異。盡管mAb最初可能分布于血管內(nèi),但之后可能會(huì)由于各種因素(包括血流灌注和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn))而分布到血管外組織。
代謝:?jiǎn)慰雇ǔ2恍枰M(jìn)行傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)化研究,但偶聯(lián)mAb需要了解偶聯(lián)分子去偶聯(lián)后的代謝途徑。
消除:在臨床研究前應(yīng)獲得相關(guān)動(dòng)物模型中消除/清除的信息,以便根據(jù)暴露量和給藥劑量預(yù)測(cè)安全范圍。對(duì)于免疫偶聯(lián)物,還應(yīng)提供偶聯(lián)分子的消除信息。
3.4 毒理學(xué)研究
由于該指南涵蓋的mAb和感染性疾病范圍很廣,應(yīng)根據(jù)具體情況選擇動(dòng)物模型和毒理學(xué)研究,并加以論證。當(dāng)使用疾病動(dòng)物模型進(jìn)行概念驗(yàn)證研究時(shí),可以納入毒理學(xué)評(píng)估,以提供更多有關(guān)潛在靶標(biāo)相關(guān)毒性信息。若不可行,應(yīng)考慮采取合適的風(fēng)險(xiǎn)控制措施,并就風(fēng)險(xiǎn)控制措施與NRA進(jìn)行討論。
對(duì)于表現(xiàn)出與人體組織脫靶結(jié)合和/或在動(dòng)物研究中產(chǎn)生毒性的mAb,可能需要進(jìn)行額外的毒理學(xué)試驗(yàn)。
該指南也提及了一篇已發(fā)表的關(guān)于治療性抗體非臨床安全性評(píng)價(jià)的綜述,強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)非臨床研究時(shí)的重要考慮因素、需要開展的非臨床安全性研究類型以及與臨床試驗(yàn)相關(guān)的非臨床安全性研究的一般時(shí)間表。
3.4.1 毒理學(xué)試驗(yàn)一般考慮
應(yīng)開展一項(xiàng)多劑量的短期重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)。若mAb在預(yù)防性治療或感染過程中需多次給藥,毒理學(xué)試驗(yàn)的給藥方案應(yīng)當(dāng)反映在最差臨床情況下的給藥方案。試驗(yàn)恢復(fù)期應(yīng)能反映mAb消除時(shí)間(如5個(gè)半衰期)。若僅進(jìn)行單次給藥毒性試驗(yàn),應(yīng)提供依據(jù)(如對(duì)于半衰期長(zhǎng)的mAb),還應(yīng)說明動(dòng)物種屬選擇的合理性。
應(yīng)與NRA討論毒理學(xué)試驗(yàn)的要求。在理想情況下,應(yīng)選擇健康動(dòng)物進(jìn)行試驗(yàn),以在無疾病狀態(tài)下更清楚地解釋藥物的毒性,也可以模擬健康受試者當(dāng)出于預(yù)防目的而給予mAb的情況。應(yīng)采用雄性和雌性動(dòng)物開展試驗(yàn),此外,動(dòng)物的發(fā)育階段應(yīng)當(dāng)能反映目標(biāo)人群(如年輕人、中年人、老年人)最敏感的階段。試驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量根據(jù)所選擇的研究動(dòng)物是嚙齒類動(dòng)物或是非嚙齒類動(dòng)物而異。給藥途徑應(yīng)能反映其臨床研究擬用給藥途徑。
當(dāng)兩種或多種mAb共同配制或以其他方式開發(fā)用于聯(lián)合使用時(shí),應(yīng)對(duì)聯(lián)合mAb進(jìn)行試驗(yàn)。觀察到任何不良反應(yīng),都可能需對(duì)每種mAb單獨(dú)進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)估。對(duì)于免疫偶聯(lián)物產(chǎn)品,應(yīng)對(duì)免疫偶聯(lián)物進(jìn)行非臨床安全性研究。此外,應(yīng)評(píng)估偶聯(lián)物分子(即“有效荷載”)的安全性且其毒性可被接受;否則,可能需要根據(jù)相關(guān)指南進(jìn)行進(jìn)一步研究。
ADA的產(chǎn)生可能會(huì)使動(dòng)物毒理學(xué)研究以及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的解釋變得復(fù)雜,若發(fā)生免疫介導(dǎo)反應(yīng),則應(yīng)當(dāng)考慮ADA因素。若根據(jù)重復(fù)給藥毒性研究預(yù)測(cè)對(duì)人體的潛在影響時(shí),應(yīng)考慮ADA的形成以及相關(guān)的免疫原性問題,并應(yīng)與NRA進(jìn)行討論。對(duì)于人類感染性疾病,臨床上可能并不需要長(zhǎng)期反復(fù)用藥,因此在臨床上誘導(dǎo)抗mAb免疫應(yīng)答的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)有所降低。
應(yīng)根據(jù)已建立的方法評(píng)估m(xù)Ab的局部耐受性(如對(duì)紅斑/焦痂和水腫的評(píng)估)。如果可行,可在毒性研究中評(píng)估產(chǎn)品潛在的局部不良反應(yīng),而不需進(jìn)行單獨(dú)的局部耐受性試驗(yàn)。
3.4.2 遺傳毒性和致癌性
遺傳毒性和致癌性試驗(yàn)通常不適用于mAb。但是,免疫偶聯(lián)物可能需要開展該研究,應(yīng)根據(jù)具體情況考慮。
3.4.3 生殖毒性
對(duì)靶向傳染性病原體(即非人類抗原)的mAb,可能不需要進(jìn)行生殖毒性研究,但這一要求可能因國家/地區(qū)而異,應(yīng)提前與NRA討論,因?yàn)楦鱾€(gè)國家的指南可能與涉及生殖毒性試驗(yàn)的其他指南[如ICH S6(R1)]一致或不一致。NRA可能要求對(duì)擬用于育齡婦女的mAb(特別是該產(chǎn)品是免疫偶聯(lián)物或臨床經(jīng)驗(yàn)很少的非傳統(tǒng)mAb蛋白)進(jìn)行生殖毒性研究。
在開展研究時(shí),具體的研究設(shè)計(jì)和給藥方案可能會(huì)根據(jù)不同的情況如種屬特異性、免疫原性、生物活性和/或長(zhǎng)消除半衰期等而改變。在分析結(jié)果時(shí),還應(yīng)考慮妊娠期間胚胎-胎仔暴露的種屬特異性。通常,高分子量蛋白(>5kDa)不能通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散透過胎盤,但對(duì)于分子量高達(dá)150kDa的抗體,存在一種涉及新生兒Fc受體的特定轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制,該受體表達(dá)決定胎兒暴露量且存在種屬差異。在人類和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物器官發(fā)生期,IgG跨胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)較低,在妊娠中期的早期階段開始增加,在妊娠晚期達(dá)到最高,具體可參見《WHO Guidelines on the quality, safety and efficacy of biotherapeutic protein products prepared by recombinant DNA technology》。圍產(chǎn)期毒性試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)在上市申請(qǐng)時(shí)提交。在適當(dāng)?shù)那闆r下,還應(yīng)在III期臨床試驗(yàn)前完成對(duì)雄性和雌性生育力潛在影響的評(píng)估。
3.5 非臨床評(píng)價(jià)中的其它考慮因素
ADE:ADE的潛力應(yīng)主要通過體外機(jī)制研究進(jìn)行評(píng)估,無需專門進(jìn)行動(dòng)物研究,但如果存在該疾病的動(dòng)物模型,則可以將ADE作為PD概念驗(yàn)證研究的一部分進(jìn)行評(píng)估。
雜質(zhì):終產(chǎn)品中的雜質(zhì)可能會(huì)引起安全性問題。這些雜質(zhì)可能與產(chǎn)品相關(guān)且特性與目標(biāo)產(chǎn)品不同(如mAb分子變異體、聚集體或片段),或者可能與工藝相關(guān)(如培養(yǎng)基成分或宿主細(xì)胞蛋白)。無論來自細(xì)菌、酵母、昆蟲、植物或哺乳動(dòng)物細(xì)胞的宿主細(xì)胞污染物,都存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)。建議最好依靠質(zhì)量控制和生產(chǎn)工藝來最大程度地減少雜質(zhì)的存在,而不是通過非臨床研究來評(píng)估其潛在影響。
生態(tài)毒性/環(huán)境影響:通常認(rèn)為mAb對(duì)環(huán)境沒有特別的危害,預(yù)計(jì)會(huì)通過分解代謝途徑完全代謝,腎臟排泄可忽略不計(jì)。但對(duì)于某些化學(xué)修飾或偶聯(lián)的單克隆抗體應(yīng)進(jìn)行全面的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,除非另有說明。
過敏反應(yīng):盡管在人體中并不常見,但靜脈注射mAb等蛋白質(zhì)類產(chǎn)品可導(dǎo)致各種從輕度到重度不等的超敏反應(yīng),其分子機(jī)制可能不同,且大多未知。在動(dòng)物研究中也可能觀察到類似的超敏反應(yīng)和輸液反應(yīng),但這些反應(yīng)可能無法反映此類反應(yīng)在人體中發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。豚鼠過敏性試驗(yàn)結(jié)果對(duì)蛋白質(zhì)產(chǎn)品一般呈陽性,但通常無法預(yù)測(cè)人體的反應(yīng),因此不建議開展此類試驗(yàn)。
免疫毒性:通常不需開展,但如果在PD或毒性研究期間觀察到mAb對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生任何不良影響,并且這些不良影響可能導(dǎo)致宿主對(duì)病原體的抵抗力下降,則應(yīng)考慮進(jìn)行免疫毒性研究。
4總結(jié)與展望
雖然上市的單克隆抗體產(chǎn)品很多,但目前僅有少數(shù)獲批用于治療或預(yù)防感染性疾病。自2019年新冠疫情暴發(fā)以來,國內(nèi)外批準(zhǔn)用于預(yù)防和治療感染性疾病的單抗藥物數(shù)量逐漸增加。用于感染性疾病與非感染性疾病的單抗類藥物在擬定適應(yīng)證、藥物靶抗原等方面均不同,故非臨床評(píng)價(jià)亦存在差異。WHO于2023年發(fā)布了此指南,與常規(guī)用于非感染性疾病如腫瘤或自身免疫疾病的單抗類藥物相比,該指南對(duì)擬用于感染性疾病的單抗類藥物在非臨床評(píng)價(jià)方面提出了新的或不同的關(guān)注點(diǎn),特別針對(duì)動(dòng)物種屬選擇、藥效學(xué)、耐藥性、ADE、非預(yù)期交叉反應(yīng)性、生殖毒性等研究與評(píng)價(jià)予以了充分的闡述,同時(shí)對(duì)在公共衛(wèi)生緊急情況下的簡(jiǎn)化非臨床研究提供了一些特殊考慮。
本文針對(duì)該指南對(duì)用于預(yù)防和治療感染性疾病的單抗類藥物應(yīng)當(dāng)如何開展非臨床評(píng)價(jià)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,以期為我國此類新藥的非臨床研究和評(píng)價(jià)提供參考。在藥物研發(fā)過程中,鼓勵(lì)申請(qǐng)人就試驗(yàn)策略、設(shè)計(jì)、結(jié)果分析等與審評(píng)機(jī)構(gòu)溝通交流。希望未來在工業(yè)界和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的共同推動(dòng)作用下,能夠提高該類藥物的研發(fā)水平,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

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