過(guò)去三十年間,隨著抗體及其他生物大分子藥的成功上市,生物制藥行業(yè)迎來(lái)了前所未有的蓬勃發(fā)展。時(shí)至今日,抗體發(fā)現(xiàn)平臺(tái)技術(shù)日臻成熟,無(wú)論是通過(guò)免疫動(dòng)物抑或噬菌體展示平臺(tái),對(duì)于大多數(shù)靶點(diǎn)均能得到多個(gè)功能符合要求的候選分子。然而,受資源和成本所限,通常只有一兩個(gè)最終分子可以推進(jìn)到生物制藥下游環(huán)節(jié)。那么選誰(shuí),如何選,是制藥人一直在探索的問(wèn)題。最初的評(píng)價(jià)機(jī)制是完全建立在功能活性的排序上,但很快人們就發(fā)現(xiàn)這種選擇機(jī)制導(dǎo)致不少新藥分子在生產(chǎn),儲(chǔ)運(yùn),甚至安全性上遇到挑戰(zhàn)。有些問(wèn)題,通過(guò)制劑的不斷努力,如凍干工藝的開(kāi)發(fā),得以“退讓”解決,而另一些分子則只能遺憾退場(chǎng)。這些慘痛的經(jīng)歷告訴我們,想要降低后期工藝開(kāi)發(fā)的成本和臨床階段的風(fēng)險(xiǎn),那么除了活性,候選分子還要具備最起碼的可開(kāi)發(fā)性,穩(wěn)定性以及安全性,也就是我們現(xiàn)在講的“成藥性”。
成藥性評(píng)價(jià)究竟應(yīng)該包含哪些檢測(cè)項(xiàng)目
不同技術(shù)背景的公司給出的具體答案不盡相同,但大方向上集中于分子的可生產(chǎn)性,后修飾穩(wěn)定性,自身相互作用,免疫原性以及藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)上。目前業(yè)界基本有兩種體系,一種從原理出發(fā),將分子所有特性歸納為分子自身相互作用和分子與其他分子的相互作用;另一種體系則多是制藥企業(yè)遵循新藥研發(fā)流程,將一些重要且對(duì)后續(xù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)有指導(dǎo)意義的檢測(cè)提前進(jìn)行,組成“成藥性評(píng)價(jià)”。無(wú)論哪種體系,考慮到抗體開(kāi)發(fā)階段,候選分子數(shù)目多,樣品量少的特點(diǎn),基于序列的分析預(yù)測(cè)和高通量的體外檢測(cè)方法成為了成藥性分析的首選。
基于序列的分析預(yù)測(cè)
基于序列的分析預(yù)測(cè),各家內(nèi)容較為一致,無(wú)外乎是Fv區(qū)域內(nèi)非配對(duì)的Free-cys ,Deamidation site , Isomerization site ,N-glycosylation site 等 PTM 的排查以及理論pI和電荷分布的預(yù)測(cè)。在這些分析項(xiàng)中,除Free-cys, N-glycosylation site 和 pI 的預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果關(guān)聯(lián)度較高以外,Deamidation / Isomerization / Oxidation / O-glycosylation / Glycation 等后修飾均需要實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。與此同時(shí),關(guān)于免疫原性的預(yù)測(cè)近年來(lái)也逐漸興起,對(duì)于T細(xì)胞表位相關(guān)的免疫原性預(yù)測(cè)在一定程度上幫助我們降低了風(fēng)險(xiǎn),但對(duì)于免疫原性的判斷僅僅依靠基于序列的分析預(yù)測(cè),恐怕還不足夠。
關(guān)于成藥性分析的體外檢測(cè)項(xiàng)方法及閾值界定
關(guān)于成藥性分析的體外檢測(cè)項(xiàng)方法及閾值界定,? AdiMab公司發(fā)布過(guò)較詳細(xì)的研究。他們將137個(gè)至少已經(jīng)到達(dá)臨床二期的抗體分子在HEK293細(xì)胞中進(jìn)行瞬時(shí)表達(dá),檢測(cè)12個(gè)不同的表征參數(shù)( HEK titer ,TM ,PSR ,ACSINS ,CSI ,CIC ,HIC ,SMAC ,SGAC-SINS ,BVP ,Elisa ,AS ),利用斯皮爾曼等級(jí)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分類(lèi),并將已被批準(zhǔn)的抗體藥物的相關(guān)檢測(cè)數(shù)值的下線10%設(shè)定為閾值。在所有檢測(cè)分子中,已獲批的分子中只有少數(shù)分子的個(gè)別檢項(xiàng)結(jié)果有異常,約65%的分子所有表征均無(wú)問(wèn)題;然而,在臨床二期的分子中,無(wú)問(wèn)題比例降低到40%,接近32%的分子呈現(xiàn)出至少兩項(xiàng)的檢測(cè)異常。通過(guò)數(shù)據(jù)分析,這兩個(gè)階段的分子差異主要集中在 PSR / CSI / ACSINS / CIC / Elisa / BVP 檢項(xiàng)組,提示這些分子可能由于其特異性問(wèn)題導(dǎo)致在體內(nèi)被加速清除,進(jìn)而影響藥效。這也從另一個(gè)角度證明,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,成藥性出現(xiàn)問(wèn)題的分子確實(shí)在上市的過(guò)程中存在或多或少的阻力。
成藥性的檢測(cè)流程
另外,還有一些公司的成藥性分析是按照其重要程度和所需蛋白的用量分成了前期成藥性分析---分析集中在 CDR 區(qū)域,體現(xiàn)分子 intrinsic property ,以及后期成藥性分析---蛋白用量較多,涉及整個(gè)分子性質(zhì),偏向 holistic property 。
這種成藥性的檢測(cè)流程條理清晰,其實(shí)更加貼近藥企的實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)展:在前期利用序列分析和少量檢測(cè)篩選掉部分候選分子,后期集中資源對(duì)最終分子進(jìn)行較全面的評(píng)價(jià)。在這個(gè)流程中,各個(gè)階段需要進(jìn)行的成藥性檢項(xiàng)筆者歸納如下表:
在眾多方法中,多有重復(fù)表征,可根據(jù)自身資源靈活選擇。
行業(yè)進(jìn)展到今天,在早期分子篩選階段即同步開(kāi)始早期成藥性分析的理念已得到廣泛認(rèn)同,但如上文提及,需要做哪些檢項(xiàng),用何種方法以及閾值如何劃定,各家選擇略有不同,可謂見(jiàn)仁見(jiàn)智。平心而論,成藥性評(píng)價(jià)既不能代替制劑的工作,也沒(méi)有優(yōu)化分子的責(zé)任,其存在的意義,是在尚有選擇的時(shí)候,以小的代價(jià)預(yù)防大的風(fēng)險(xiǎn)。如今的大分子藥舞臺(tái),產(chǎn)品種類(lèi)繁多。融匯奇思妙想的同時(shí),也對(duì)分子評(píng)價(jià)體系不斷提出新的問(wèn)題:nanobody 的成藥性如何評(píng)價(jià),各種雙抗的成藥性如何評(píng)價(jià),ADC又怎么設(shè)立分析檢項(xiàng)和閾值?這些問(wèn)題亟待原有經(jīng)驗(yàn)結(jié)合新項(xiàng)目數(shù)據(jù)的積累來(lái)解決,同時(shí)也要求成藥性分析人員具備多學(xué)科的知識(shí)背景,和不遺漏,不渲染的客觀態(tài)度。
新藥開(kāi)發(fā),道阻且長(zhǎng),一路平衡,不斷取舍,說(shuō)起來(lái)成藥性評(píng)價(jià)像是罅隙微光,提醒著“此處危崖,請(qǐng)繞行”。
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