1、新型抗體臨床前研究,2016,,新型抗體研究概況新型抗體毒性風險新型抗體臨床前安全性評價案例抗體臨床前安全性評價一般原則新型抗體臨床前安全性評價策略,報告內容,本次報告僅介紹以下新型抗體：抗體-藥物偶聯(lián)物（Antibody-drug conjugate，ADC）工程抗體（Engineered antibody）雙特異性抗體（Bispecific antibody）非免疫球蛋白配體（Non-immunoglobulin l

2、igands）,新型抗體概況,新型抗體概況抗體分子一般結構,輕鏈,可變區(qū)(CDR),重鏈,鉸鏈區(qū),新型抗體概況ADC結構,抗體分子,小分子毒素,人源化單抗 (IgG1),微管蛋白聚合抑制劑Maytansines (DM1, DM4)Auristatins (MMAE, MMAF)DNA 損傷劑CalicheamicinsDuocarmycinsAnthracyclines (doxorubicin),連接分子,化學鍵：二

3、硫鍵、腙鍵、肽鍵連接部位：Fc HC LC,,,,新型抗體概況工程抗體結構,,工程抗體（ Engineered antibody）：恒定區(qū)或可變區(qū)進行改構, 糖基化或氨基酸突變較多,新型抗體概況雙特異抗體結構,靶點1,靶點2,雙特異抗體（bispecific antibodies）：兩個CDR區(qū)分別作用于不同靶點，如靶點1為藥效學靶點、靶點2為免疫細胞活化靶點,新型抗體概況非免疫球蛋白配體結構,錨蛋白重復片段（ankyrin-l

4、ike repeats）：自然界遍存在于生物體中的一種蛋白質序列模體,新型抗體概況非免疫球蛋白配體結構,Monobody技術：以III型纖維蛋白結構域為骨架，連接抗體可變區(qū)的非免疫球蛋白配體,FN 3,CDR,新型抗體概況非免疫球蛋白配體結構,Nanobody技術：即為單結構域抗體（ single-domain antibody，sdAb），僅保留單個抗體可變區(qū)的抗體片段,分子量大；組織穿透性有限；生產成本高；用藥劑量較大；

5、可能存在免疫原性；………,新型抗體概況傳統(tǒng)單克隆抗體面臨問題,將細胞毒藥物選擇性投遞到靶組織中提高靶組織藥物濃度降低系統(tǒng)性暴露,新型抗體概況ADC優(yōu)勢,減毒增效,Chemotherapy,Chemotherapy,,藥物劑量,毒作用劑量 (MTD),藥效劑量 (MED),治療窗,治療窗,化療,,,毒作用劑量 (MTD),藥效劑量 (MED),ADC,改構Fc段，改進體內藥動學行為改構Fc段，提高或降低ADCC和CDC作用改

6、變糖基化，降低免疫原性改構Fab段，提高與靶抗原的親和力，提高藥效,新型抗體概況工程抗體優(yōu)勢,靶向作用+免疫細胞激活作用,新型抗體概況雙特異抗體優(yōu)勢,Chemotherapy,無抗體支架，對配體修飾實現(xiàn)抗體樣治療功能;分子量小，約為抗體1/10；組織穿透性好；生產成本較低；免疫原性較??；不需要翻譯后修飾。,新型抗體概況非免疫球蛋白配體優(yōu)勢,2015抗體研究情況8個抗體（alirocumab、evolocumab、da

7、ratumumab、dinutuximab、idarucizumab、mepolizumab、elotuzumab、necitumumab）獲批準上市53個進入臨床III期（2014年為39個）,新型抗體概況抗體藥物進展,數(shù)據(jù)來源：Janice M. Reichert 《Antibodies to watch in 2016》,2001年10月首例ADC藥物Mylotarg （gemtuzumab ozogamicin）經FDA批準

8、上市， 2010年由FDA撤市；2011年2月第2例ADC藥物Adcetris（Brentuximab vedotin）經FDA批準上市；2013年2月第3例ADC藥物Kadcyla （Trastuzumab emtansine ）經FDA批準上市。,新型抗體概況已批準ADC藥物,2012年協(xié)和發(fā)酵麒麟的mogamalizumab，首例糖基化抗體，用于CC-趨化因子受體4 (CCR4)表達T細胞白血病-淋巴瘤和外周T細胞淋巴瘤(P

9、TCL)的成年患者；2013年11月Genentech的糖基化抗體obinutuzumab （靶點為CD20）治療難治性慢性淋巴細胞白血病 ；Ecromeximab，Benralizumab等。,新型抗體概況已批準的工程抗體,Amgen的雙特異抗體blinatumomab（CD19和CD3特異性）治療急性B淋巴細胞白血病 ；2014年12月由FDA批準上市Trion Pharma的雙特異抗體Catumaxomab （ EpCAM

10、和CD3特異性）治療 EpCAM陽性腫瘤，2009年4月由EMA批準上市,新型抗體概況已批準的雙特異性單抗,處于臨床或臨床前試驗階段，尚無獲批藥物AGN-150998由Allergan公司開發(fā)，VEGF和PDGFB靶點，用于治療濕性AMD，處于臨床Ⅱa,新型抗體概況非免疫球蛋白配體,新型抗體研究概況新型抗體毒性風險新型抗體臨床前安全性評價案例抗體臨床前安全性評價一般原則新型抗體臨床前安全性評價策略,報告內容,抗體分子：生物

11、大分子性質（免疫原性、過敏原性、ADCC作用、CDC作用）、抗原介導的靶向結合和非特異性結合毒性、免疫細胞Fc受體結合或胞飲作用連接分子：腙鍵、二硫鍵、肽鍵，影響細胞毒藥物的解離：脫靶毒性細胞毒藥物：決定ADC的主要毒效應譜DAR：2~4治療窗最大，DAR過高易被視為異物，DAR過低攜帶效率低工藝復雜：抗體結構變化可能造成聚合、裂解、空間結構變化,新型抗體毒性風險ADC毒性風險,FDA對IND中20個ADC藥物總結：動物試驗

12、：主要為造血系統(tǒng)毒性、肝毒性和生殖毒性，部分還存在皮膚毒性和腎毒性。臨床試驗：小分子細胞毒藥物引起的骨髓抑制相關作用（中性粒細胞減少、敗血癥和出血）、肝毒性和腎毒性、注射反應。,新型抗體毒性風險ADC臨床前及臨床試驗常見毒性,結合到兩個不同的抗原細胞因子釋放免疫原性多樣半衰期改變,新型抗體毒性風險雙特異抗體毒性風險,Catumaxomab進行一系列種屬交叉反應試驗，包括狨猴、食蟹猴、恒河猴均為不相關動物。未進行長毒試驗，僅

13、進行有限的急毒試驗，無明顯毒性。Blinatumomab臨床前主要為免疫系統(tǒng)相關毒性，如WBC、LYM、LUC減少、T、B、NK、NKT細胞耗竭、脾臟減輕及脾臟白髓細胞減少、多數(shù)淋巴結淋巴細胞減少。,新型抗體毒性風險雙特異抗體臨床前毒性風險,Catumaxomab臨床使用主要副作用為發(fā)熱、疼痛、惡心和嘔吐，主要與細胞因子釋放有關。Blinatumomab說明書黑框警告兩個副作用：細胞因子釋放綜合征、神經毒性，可危及生命或致死。臨

14、床試驗中還可見可見發(fā)熱、頭痛、周圍水腫、發(fā)熱性中性粒細胞減少、惡心、低血鉀、震顫、皮疹和便秘等不良反應,新型抗體臨床前及臨床毒性風險雙特異單抗臨床試驗中發(fā)現(xiàn)的毒性,新型抗體研究概況新型抗體毒性風險新型抗體臨床前安全性評價案例抗體臨床前安全性評價一般原則新型抗體臨床前安全性評價策略,報告內容,T-DM1（Trastuzumab emtansine ）是Roche開發(fā)用于HER2高表達的乳腺癌的ADC藥物，2013年2月22日由F

15、DA批準上市 Trastuzumab（針對HER2）+ mertansine 通過二硫鍵連接,新型抗體臨床前安全性評價案例 Kadcyla,新型抗體臨床前安全性評價案例 Kadcyla,三個月重復給藥毒性試驗設計：0、3、10、30 mg/kg每3周給藥一次、共4次給藥途徑：靜脈注射指標：體重；臨床觀察、攝食量、臨床病理學、眼科檢查、體格檢查、神經學檢查、ECGs、毒代動力學評價、免疫原性和免疫毒性、大體病理學、組織病理學

16、,新型抗體臨床前安全性評價案例 Kadcyla,2014年12月Amgen的的雙特異抗體blinatumomab（CD19和CD3特異性）治療急性B淋巴細胞白血病靶點為CD19+B淋巴細胞，銜接CD3+T細胞組織交叉顯示僅與人和大猩猩T、B淋巴細胞結合,新型抗體臨床前安全性評價案例Blinatumomab,新型抗體臨床前安全性評價案例Blinatumomab,三個月小鼠重復給藥毒性試驗設計：0、0.2、1、5 mg/kg

17、/次，每天兩次，共13周，恢復期4周給藥途徑：皮下給藥指標：體重、臨床觀察、攝食量、臨床病理學（血液學、凝血、血清生化）、眼科檢查、免疫細胞表型、大體病理學。組織病理學、免疫原性、毒代動力學檢查。未進行尿液檢查。,新型抗體臨床前安全性評價案例 Blinatumomab,5周黑猩猩重復給藥毒性試驗設計2001年啟動該試驗，而小鼠4周和13周試驗分別于2011和2012年啟動遵從GLP，提供QA聲明0（1只雌性）和0.1 ug/

18、kg（雌雄各1只），每周一次，共5次給藥途徑：靜脈給藥指標：體重、臨床觀察、攝食量、臨床病理學（血液學、凝血、血清生化、尿液分析）、給藥部位觀察、淋巴結活檢、毒代動力學、細胞因子檢查、眼科檢查、伴隨安全藥理（血壓、體溫、心電圖）、體格檢查、免疫細胞檢查。未進行解剖終點相關（大體病理、組織病理學、臟器重量）的檢查。,新型抗體臨床前評價案例 Blinatumomab,2013年11月Genentech的糖基化抗體obinutuzuma

19、b治療難治性慢性淋巴細胞白血病 ；工程化后減少海藻糖分子，ADCC作用高于美羅華，與FcγRIIIa/b的親和力也高于美羅華；組織交叉顯示與人和猴有交叉，嚙齒類動物不交叉。,新型抗體臨床前評價案例 Obinutuzumab,新型抗體臨床前評價案例Obinutuzumab,三個月食蟹猴重復給藥毒性試驗設計：0,10,30,100 mg/kg，每周一次，共13周，恢復期37周給藥途徑：靜脈滴注（30分鐘）指標：體重、臨床觀察、

20、攝食量、臨床病理學（血液學、凝血、血清生化、尿液檢查）、眼科檢查、免疫細胞表型、大體病理學、組織病理學、免疫原性、毒代動力學檢查、細胞因子檢查。,新型抗體臨床前評價案例 Obinutuzumab,新型抗體研究概況新型抗體臨床前及臨床毒性風險新型抗體臨床前安全性評價案例抗體臨床前安全性評價一般原則新型抗體臨床前安全性評價策略,報告內容,組織交叉反應試驗：確定動物模型和預測非靶組織毒性安全藥理試驗：心血管、呼吸、種屬，根據(jù)研究需

21、要必要時可采用離體器官或其他非完整動物藥代/毒代動力學：吸收、分布，代謝一般不需要單次給藥毒性試驗：盡可能暴露出受試物的毒性反應重復給藥毒性試驗：試驗動物、給藥劑量給藥途徑、給藥周期、恢復期應進行科學的設計。免疫毒性試驗遺傳毒性試驗：單抗一般不進行王海學等《單抗類生物制品非臨床研究和評價的考慮要點》,單克隆抗體安全性評價一般考慮試驗類型,遺傳毒性試驗：單抗一般不進行生殖和發(fā)育毒性：根據(jù)產品、臨床適應癥和擬用患者人群致癌

22、試驗：標準致癌試驗一般不適用局部用藥耐受性：可整合在單次和重復毒性試驗中,單克隆抗體安全性評價一般考慮試驗類型,王海學等《單抗類生物制品非臨床研究和評價的考慮要點》,生物活性/藥效學研究動物種屬/模型選擇動物數(shù)/性別給藥途徑/劑量選擇免疫原性,單克隆抗體安全性評價一般考慮重點關注,王海學等《單抗類生物制品非臨床研究和評價的考慮要點》,尚無針對性的指導原則根據(jù)ICH S6（生物技術藥），治療類生物制品多數(shù)新型抗體為抗腫瘤

23、藥物，參考ICHS9，抗腫瘤藥物2011年的ICH S6 append:包含ADC的要求基于科學性的case-by-case原則,新型抗體安全性評價策略指導原則,新型抗體研究概況新型抗體床毒性風險新型抗體臨床前安全性評價案例抗體臨床前安全性評價一般原則新型抗體臨床前安全性評價策略,報告內容,新型抗體本質上為抗體，通過抗原抗體特異性結合起作用，根據(jù)組織交叉反應結果選擇動物種屬；非免疫球蛋白配體如Monobody和Nano

24、body存在多肽類生物制品性質；,新型抗體安全性評價策略動物種屬選擇,ADC至少在一個種屬上進行游離小分子毒素的安全性評價,大分子抗體通常無嚴重毒性，常根據(jù)藥效學劑量和臨床擬用劑量選擇毒理學劑量；給藥期限設置根據(jù)抗體分子的藥代和臨床擬用頻率；ADC藥物系統(tǒng)暴露主要由抗體分子決定。需注意改構抗體的藥代特性變化；非免疫球蛋白抗體不具有抗體特性，而與多肽類似。,新型抗體安全性評價策略劑量/給藥期限/給藥周期設置,常規(guī)終點：體重

25、、攝食量、臨床觀察、臨床病理學、眼科檢查、體 格檢查、安全藥理指標、大體病理學、組織病理學免疫毒性：免疫球蛋白、補體、免疫細胞表型、免疫組織化學特異性指標： 特殊亞型的細胞分群、細胞因子、可能毒性的監(jiān)測指標藥效學指標： 受體占位,新型抗體安全性評價策略毒理學終點,參考ICH S9，腫瘤適應癥的新型抗體無需特別關注生殖毒性和遺傳毒性，但細胞毒藥物存在該方面風險；其余適應癥需要進行生殖毒性；遺傳毒性一般不適用，

26、ADC中小分子可進行該項檢查。,新型抗體安全性評價策略生殖毒性和遺傳毒性,Case by Case原則檢測方法的開發(fā)（針對新型抗體的結構特點進行個性化開發(fā)）雙特異抗體需要用雙抗原夾心ADC需要測定總抗體、ADC、毒素小分子等重復給藥帶來免疫原性風險，免疫原性產生對毒代動力學的影響對血清中藥物檢出的影響對毒代參數(shù)的影響,新型抗體安全性評價策略毒代動力學問題、實施,Case by Case原則臨床前免疫原性與臨床免疫原性的

27、非相關性引起免疫原性原因的多樣性：抗體修飾，給藥方式，給藥劑量的不同對免疫原性均有不同影響分析免疫原性來源：免疫原性是否來源于新型抗體中獨特結構，ADC藥物的連接部分雙特異抗體中的功能結構域,新型抗體安全性評價策略免疫原性研究問題、實施,動物種屬：兩種（嚙齒類和非嚙齒類）給藥頻率和周期：重復毒性試驗給藥頻率應符合臨床要求，給藥周期應滿足臨床試驗的要求，一般為4次以上安全性評價試驗包括：單次給藥、重復給藥、安全藥理（含h

28、ERG）、局部毒性研究、遺傳毒性（僅小分子毒素）,新型抗體安全性評價策略國內對于ADC安全性評價要求,試驗設計：至少應包括ADC組、裸抗組、小分子毒性組。小分子毒素為全新的，應增加組別觀察要點：重點關注抗體引起的免疫原性和免疫毒性；小分子毒素引起的細胞毒性,新型抗體安全性評價策略國內ADC藥物毒理學設計,國內外對于新型抗體評價經驗較少參照單抗安全性評價一般原則根據(jù)藥物特性，設置劑量、給藥周期、特異性毒性指標、藥效相關的指