無(wú)容置疑，抗腫瘤免疫療法（I-O）是當下制藥工業(yè)最熱門(mén)的研究領(lǐng)域。美中藥源在昨天甚至把這個(gè)領(lǐng)域的重中之重—嵌合抗原受體T細胞療法（CAR-T）比作“醫藥界的阿波羅11”，是最有希望治愈癌癥的一個(gè)顛覆性科學(xué)突破。不過(guò)中國制藥工業(yè)要稍微慢半拍，雖然也有象江蘇恒瑞、百濟神州這樣的中國藥企緊隨國際抗腫瘤免疫療法大潮流，開(kāi)發(fā)了自主知識產(chǎn)權的抗PD-1/PD-L1抗體，恒瑞最近還把其抗PD-1抗體轉讓給美國Incyte制藥公司，但更多的中國藥企對另一個(gè)如火如荼的一類(lèi)抗腫瘤新藥—抗體藥物偶聯(lián)（ADC）藥物的開(kāi)發(fā)更情有獨鐘。繼江蘇恒瑞在2013年4月向國家食品藥品監管局提交了首個(gè)基于曲妥珠單抗和DM1的ADC藥物（SHR-A1201）的臨床實(shí)驗申報（IND）之后，包括煙臺榮昌制藥的“注射用重組人源化抗HER2單抗-MMAE偶聯(lián)劑”（RC48）等多個(gè)ADC類(lèi)藥物也向CFDA提交了臨床申請。更多的研究機構和制藥企業(yè)紛紛進(jìn)入或正在進(jìn)入ADC藥物研發(fā)領(lǐng)域。但是ADC藥物的開(kāi)發(fā)涉及抗體、細胞毒素、以及復雜的化學(xué)偶聯(lián)技術(shù)，從研發(fā)到監管技術(shù)壁壘都遠遠高于其它小分子和生物制劑的開(kāi)發(fā)?？紤]到一些企業(yè)和研究機構對ADC藥物開(kāi)發(fā)的技術(shù)挑戰估計不足，筆者準備在今后的一段時(shí)間內陸續和讀者探討一些ADC藥物開(kāi)發(fā)當中可能遇到的技術(shù)問(wèn)題。

1、ADC以哪類(lèi)藥物申報？

圖1、輝瑞ADC藥物Mylotarg的分子示意圖

絕大多數的ADC藥物是由靶向腫瘤細胞表面抗原的單克隆抗體和細胞毒素通過(guò)接頭（也稱(chēng)連接器）偶聯(lián)而成。圖1是首個(gè)上市ADC藥物Mylotarg（輝瑞，在2000年獲得FDA批準上市，后在2010年自動(dòng)撤市）的分子示意圖。因為通常ADC的主要作用機制是通過(guò)小分子效應分子或彈頭來(lái)完成，而整個(gè)ADC又是一個(gè)大分子化合物，所以對ADC到底應該屬于哪類(lèi)藥物的認定比較復雜（按定義應該以主要作用機制為準但ADC的確是大分子化合物）。美國FDA對ADC藥物的監管程序也隨著(zhù)時(shí)間推移發(fā)生過(guò)一些變化，在2003年之前ADC由藥物評價(jià)和研究中心（Center for Drug Evaluation and Research，CDER）評審（根據主要作用機制是小分子化藥），而在2003年之后，ADC藥物被視為和單克隆抗體藥物相同，都由生物制劑評價(jià)和研究中心（Center for Biologics Evaluation and Research，CBER）評價(jià)。所以，FDA在2000年以化藥這個(gè)主要作用模式批準了史上第1個(gè)ADC藥物gemtuzumab ozogamicin的新藥申報（NDA，商品名Mylotarg），而在2011年和2013年分別作為大分子生物藥批準了西雅圖遺傳的brentuximab vedotin（商品名Adcetris）和基因泰克的traztuzumab emtansine（商品名Kadcyla）的生物制劑許可（BLA）。

2、ADC作為生物制劑在美國是否享有12年市場(chǎng)獨占期？

美國FDA依據“公共健康服務(wù)法”（PHSA）和在2010年補充頒布并作為平價(jià)醫療法案一部分的“生物制劑價(jià)格競爭和創(chuàng )新法案”（BPCIA）監管ADC藥物的申報。因此ADC藥物的第一個(gè)BLA應該享受12年市場(chǎng)獨占期，也就是說(shuō)FDA在批準一個(gè)BLA之后12年內將不批準其它生物仿制藥（ABLA）上市（FDA Guidance for Industry（August 2014）；Reference Product Exclusivity for Biological Products Filed Under 351（a）of the PHS Act）。但是由于A(yíng)DC藥物結構復雜，主要作用模式通過(guò)小分子化藥完成，抗體主要起著(zhù)靶向輸送作用，所以對ADC藥物是否是第一個(gè)BLA的認定需要具體情況具體分析。比如Adcetris由抗CD-30單克隆抗體和細胞毒素MMAE連接組成，而CD-30和MMAE之前作為單藥使用從未獲得FDA批準上市，所以Adcetris和其兩個(gè)組成部分從監管角度都是全新的，毫無(wú)疑問(wèn)是第一個(gè)BLA。盡管FDA到目前為止還沒(méi)有公布，但筆者相信Adcetris能獲得12年生物制劑的市場(chǎng)獨占期。但Kadcyla有所不同，雖然其效應分子TM-1從未獲得FDA批準上市，但其抗HER2抗體trastuzumab（商品名Herceptin）早在1998年就獲得FDA的生物制劑許可（BLA）。據此FDA可能不會(huì )認定Kadcyla是首次BLA，無(wú)法享受生物制劑的12年市場(chǎng)獨占期。但是根據2014年10月的“Guidance for Industry：New Chemical Entity Exclusivity Determinations for Certain Fixed-Combination Drug Products”，Kadcyla也可以看做是trastuzumab和TM-1固定劑量的復方組合，而TM-1之前從未獲批上市，根據該項條款Kadcyla可以獲得NDA的5年市場(chǎng)獨占期。

所以，ADC是否享受生物制劑許可的12年市場(chǎng)獨占期將“因藥而定”，同時(shí)需要和FDA協(xié)調，引用有利于藥廠(chǎng)的法律條款。比如如果能使FDA確信Kadcyla只是trastuzumab單抗的一個(gè)結構修飾，并導致安全性、純度和活性的變化（me-better），則認定是第一個(gè)BLA，應該獎勵12年市場(chǎng)獨占期。

3、ADC藥物的申報由FDA的那個(gè)部門(mén)負責，是ONDQA還是OBP?

因為ADC藥物的結構高度復雜，既要評價(jià)來(lái)自單克隆抗體部分的生物制品質(zhì)量，也要監管來(lái)自細胞毒素，接頭、以及效應分子（細胞毒素+接頭）等小分子部分的質(zhì)量屬性，還有最終產(chǎn)品ADC藥物的質(zhì)量控制。所以ADC藥物的評價(jià)由新藥質(zhì)量評價(jià)辦公室（Office of New Drug Quality Assessment，ONDQA）和生物制品辦公室（Office of Biological Products，OBP）協(xié)同完成。前者審查ADC的小分子部分（細胞毒素和接頭）、后者為單克隆抗體的發(fā)酵、細胞系（cell banking）、和結構鑒定把關(guān)。兩個(gè)辦公室對最終產(chǎn)品（final drug substance，ADC DS）共同負責。圖2表明FDA的這兩個(gè)部門(mén)對ADC藥物審查的具體分工。

圖2、美國FDA對ADC評審的責任分配

如圖2所示，OBP負責ADC藥物抗體部分的質(zhì)量審查，具體要求和對單克隆抗體的審批完全相同。這不僅包括MAb的一級、二級、和三級結構，糖基化程度、翻譯后修飾、片段或聚集體的檢驗、電荷和電荷變體的存在、以及對靶向抗原的親合力和特異性評價(jià)，也包括單抗或其中間體對FcγR和FcRn的親和力和效應功能測定。而且因為一些單抗本身具有細胞毒性，所以對單抗或其中間體活性的鑒定不僅僅限于對靶向細胞內的信號傳導。當然病毒和宿主細胞的含量也必須定量分析。

ONDQA部分對ADC藥物的監管也和對小分子新藥申報完全相同。這包括對細胞毒素、接頭、以及效應分子（細胞毒素+接頭）的分子手性、光學(xué)純度、晶體形態(tài)、來(lái)自起始原料和中間體、生產(chǎn)過(guò)程中的所有雜質(zhì)、重金屬、催化劑、溶劑殘留物等。任何高于0.1%的雜質(zhì)（細胞毒素、接頭、以及效應分子）都必須進(jìn)行結構鑒定。

4、ADC藥物到底有多復雜，如何檢測？

ADC藥物非常復雜，其復雜程度遠不止是一個(gè)小分子化藥和生物制劑的疊加。除了以上OBP負責的單抗部分和ONDQA負責的小分子部分之外，OBP和ONDQA共同監控最終ADC藥物的產(chǎn)品質(zhì)量。雖然通常檢測ADC藥物純度的方法和單抗相同（SDS-PAGE/CGE，SEC-HPLC），但ADC藥物有其特殊性，比如ADC藥物經(jīng)常出現聚合（aggregation）而且包括效應分子等片段（fragments）也可能脫落（不穩定）。而且引入不同性質(zhì)以及個(gè)數的效應分子對ADC藥物分子的大小、電荷、糖基化、以及活性和單抗本身相比會(huì )發(fā)生較大變化。ONDQA負責的兩個(gè)最重要的驗證性實(shí)驗有藥物-單抗比例（drug-antibody ratio，DAR）和藥物分布（drug distribution）。前者是連接到抗體藥物的平均比例，后者是含有1至多個(gè)藥物的分布。顯然，藥物偶聯(lián)的不確定性（heterogeneity of drug conjugation）還會(huì )因為糖基化的不確定性（heterogeneity of glycosylation）進(jìn)一步疊加，導致樣品分析更多的復雜性和挑戰（見(jiàn)圖3）。其中左圖是完整ADC的質(zhì)譜圖（糖基化），而右圖是一個(gè)脫糖基化ADC的質(zhì)譜圖，后者更清楚地顯示在A(yíng)DC藥物中抗體攜帶藥物（美登素）的數目分布。但是，因為圖3是質(zhì)譜圖，其質(zhì)量分布只表明ADC藥物的分子量分布，而不是藥物對抗體連接位點(diǎn)的分布，所以實(shí)際情況更為復雜。

圖3、ImmunoGen的一個(gè)美登素ADC質(zhì)譜實(shí)例，比較糖基化單抗（左圖）和脫糖基化單抗（右圖）攜帶藥物的數目和分布（Copyright Solvias AG）

顯然，ADC藥物的分析方法必須精確分析DAR和藥物分布，常見(jiàn)分析方法有疏水作用層析（HIC）、UV/VIS光譜、UV-MALDI質(zhì)譜分析等，其中HIC常用于通過(guò)半胱氨酸偶聯(lián)的ADC。但是因為賴(lài)氨酸偶聯(lián)ADC的電荷異質(zhì)性，以上這些方法并不適用通過(guò)賴(lài)氨酸偶聯(lián)ADC的方法學(xué)建立，對這類(lèi)ADC藥物的分析常常采用MALDI-TOF和ESI-TOF質(zhì)譜。

總之，ADC藥物非常復雜，無(wú)論是監管還是生產(chǎn)工藝其復雜程度都高于傳統的生物藥和小分子化學(xué)藥。所以在進(jìn)入ADC研發(fā)領(lǐng)域之前，藥企不僅需要了解ADC藥物的市場(chǎng)競爭，制定適合自己的研發(fā)策略，也要充分考慮ADC藥物的研發(fā)、申報、和生產(chǎn)的技術(shù)壁壘。

閱讀：  2016-12-08 08:59:22