新型抗体临床前评价

1、新型抗体临床前研究,2016,新型抗体研究概况 新型抗体毒性风险 新型抗体临床前安全性评价案例 抗体临床前安全性评价一般原则 新型抗体临床前安全性评价策略,报告内容,本次报告仅介绍以下新型抗体： 抗体-药物偶联物（Antibody-drug conjugate，ADC） 工程抗体（Engineered antibody） 双特异性抗体（Bispecific antibody） 非免疫球蛋白配体（Non-immunoglobulin ligands）,新型抗体概况,新型抗体概况 抗体分子一般结构,轻链,可变区(CDR),重链,铰链区,新型抗体概况 ADC结构,抗体分子,小分子毒素,人源化单抗 (

2、IgG1),微管蛋白聚合抑制剂 Maytansines (DM1, DM4) Auristatins (MMAE, MMAF) DNA 损伤剂 Calicheamicins Duocarmycins Anthracyclines (doxorubicin),连接分子,化学键：二硫键、腙键、肽键 连接部位：Fc HC LC,新型抗体概况 工程抗体结构,工程抗体（ Engineered antibody）：恒定区或可变区进行改构, 糖基化或氨基酸突变较多,新型抗体概况 双特异抗体结构,靶点1,靶点2,双特异抗体（bispecific antibodies）：两个CDR区分别作用于不同靶点，如靶点1

3、为药效学靶点、靶点2为免疫细胞活化靶点,新型抗体概况 非免疫球蛋白配体结构,锚蛋白重复片段（ankyrin-like repeats）：自然界遍存在于生物体中的一种蛋白质序列模体,新型抗体概况 非免疫球蛋白配体结构,Monobody技术：以III型纤维蛋白结构域为骨架，连接抗体可变区的非免疫球蛋白配体,FN 3,CDR,新型抗体概况 非免疫球蛋白配体结构,Nanobody技术：即为单结构域抗体（ single-domain antibody，sdAb），仅保留单个抗体可变区的抗体片段,分子量大； 组织穿透性有限； 生产成本高； 用药剂量较大； 可能存在免疫原性； ,新型抗体概况 传统单克隆抗体

4、面临问题,将细胞毒药物选择性投递到靶组织中 提高靶组织药物浓度 降低系统性暴露,新型抗体概况 ADC优势,减毒增效,Chemotherapy,Chemotherapy,药物剂量,毒作用剂量 (MTD),药效剂量 (MED),治疗窗,治疗窗,化疗,毒作用剂量 (MTD),药效剂量 (MED),ADC,改构Fc段，改进体内药动学行为 改构Fc段，提高或降低ADCC和CDC作用 改变糖基化，降低免疫原性 改构Fab段，提高与靶抗原的亲和力，提高药效,新型抗体概况 工程抗体优势,靶向作用+免疫细胞激活作用,新型抗体概况 双特异抗体优势,Chemotherapy,无抗体支架，对配体修饰实现抗体样治疗功能

5、; 分子量小，约为抗体1/10； 组织穿透性好； 生产成本较低； 免疫原性较小； 不需要翻译后修饰。,新型抗体概况 非免疫球蛋白配体优势,2015抗体研究情况 8个抗体（alirocumab、evolocumab、daratumumab、dinutuximab、idarucizumab、mepolizumab、elotuzumab、necitumumab）获批准上市 53个进入临床III期（2014年为39个）,新型抗体概况 抗体药物进展,数据来源：Janice M. Reichert Antibodies to watch in 2016,2001年10月首例ADC药物Mylotarg （g

6、emtuzumab ozogamicin）经FDA批准上市， 2010年由FDA撤市； 2011年2月第2例ADC药物Adcetris（Brentuximab vedotin）经FDA批准上市； 2013年2月第3例ADC药物Kadcyla （Trastuzumab emtansine ）经FDA批准上市。,新型抗体概况 已批准ADC药物,2012年协和发酵麒麟的mogamalizumab，首例糖基化抗体，用于CC-趋化因子受体4 (CCR4)表达T细胞白血病-淋巴瘤和外周T细胞淋巴瘤(PTCL)的成年患者； 2013年11月Genentech的糖基化抗体obinutuzumab （靶点为CD

7、20）治疗难治性慢性淋巴细胞白血病 ； Ecromeximab，Benralizumab等。,新型抗体概况 已批准的工程抗体,Amgen的双特异抗体blinatumomab（CD19和CD3特异性）治疗急性B淋巴细胞白血病 ；2014年12月由FDA批准上市 Trion Pharma的双特异抗体Catumaxomab （ EpCAM和CD3特异性）治疗 EpCAM阳性肿瘤，2009年4月由EMA批准上市,新型抗体概况 已批准的双特异性单抗,处于临床或临床前试验阶段，尚无获批药物 AGN-150998由Allergan公司开发，VEGF和PDGFB靶点，用于治疗湿性AMD，处于临床a,新型抗体概

8、况 非免疫球蛋白配体,新型抗体研究概况 新型抗体毒性风险 新型抗体临床前安全性评价案例 抗体临床前安全性评价一般原则 新型抗体临床前安全性评价策略,报告内容,抗体分子：生物大分子性质（免疫原性、过敏原性、ADCC作用、CDC作用）、抗原介导的靶向结合和非特异性结合毒性、免疫细胞Fc受体结合或胞饮作用 连接分子：腙键、二硫键、肽键，影响细胞毒药物的解离：脱靶毒性 细胞毒药物：决定ADC的主要毒效应谱 DAR：24治疗窗最大，DAR过高易被视为异物，DAR过低携带效率低 工艺复杂：抗体结构变化可能造成聚合、裂解、空间结构变化,新型抗体毒性风险 ADC毒性风险,FDA对IND中20个ADC药物总结：

9、 动物试验：主要为造血系统毒性、肝毒性和生殖毒性，部分还存在皮肤毒性和肾毒性。 临床试验：小分子细胞毒药物引起的骨髓抑制相关作用（中性粒细胞减少、败血症和出血）、肝毒性和肾毒性、注射反应。,新型抗体毒性风险 ADC临床前及临床试验常见毒性,结合到两个不同的抗原 细胞因子释放 免疫原性多样 半衰期改变,新型抗体毒性风险 双特异抗体毒性风险,Catumaxomab进行一系列种属交叉反应试验，包括狨猴、食蟹猴、恒河猴均为不相关动物。未进行长毒试验，仅进行有限的急毒试验，无明显毒性。 Blinatumomab临床前主要为免疫系统相关毒性，如WBC、LYM、LUC减少、T、B、NK、NKT细胞耗竭、脾脏

10、减轻及脾脏白髓细胞减少、多数淋巴结淋巴细胞减少。,新型抗体毒性风险 双特异抗体临床前毒性风险,Catumaxomab临床使用主要副作用为发热、疼痛、恶心和呕吐，主要与细胞因子释放有关。 Blinatumomab说明书黑框警告两个副作用：细胞因子释放综合征、神经毒性，可危及生命或致死。临床试验中还可见可见发热、头痛、周围水肿、发热性中性粒细胞减少、恶心、低血钾、震颤、皮疹和便秘等不良反应,新型抗体临床前及临床毒性风险 双特异单抗临床试验中发现的毒性,新型抗体研究概况 新型抗体毒性风险 新型抗体临床前安全性评价案例 抗体临床前安全性评价一般原则 新型抗体临床前安全性评价策略,报告内容,T-DM1（

11、Trastuzumab emtansine ）是Roche开发用于HER2高表达的乳腺癌的ADC药物，2013年2月22日由FDA批准上市 Trastuzumab（针对HER2）+ mertansine 通过二硫键连接,新型抗体临床前安全性评价案例 Kadcyla,新型抗体临床前安全性评价案例 Kadcyla,三个月重复给药毒性试验设计： 0、3、10、30 mg/kg 每3周给药一次、共4次 给药途径：静脉注射 指标：体重；临床观察、摄食量、临床病理学、眼科检查、体格检查、神经学检查、ECGs、毒代动力学评价、免疫原性和免疫毒性、大体病理学、组织病理学,新型抗体临床前安全性评价案例 Kadc

12、yla,2014年12月Amgen的的双特异抗体blinatumomab（CD19和CD3特异性）治疗急性B淋巴细胞白血病 靶点为CD19+B淋巴细胞，衔接CD3+T细胞 组织交叉显示仅与人和大猩猩T、B淋巴细胞结合,新型抗体临床前安全性评价案例 Blinatumomab,新型抗体临床前安全性评价案例 Blinatumomab,三个月小鼠重复给药毒性试验设计： 0、0.2、1、5 mg/kg/次，每天两次，共13周，恢复期4周 给药途径：皮下给药 指标：体重、临床观察、摄食量、临床病理学（血液学、凝血、血清生化）、眼科检查、免疫细胞表型、大体病理学。组织病理学、免疫原性、毒代动力学检查。未进行

13、尿液检查。,新型抗体临床前安全性评价案例 Blinatumomab,5周黑猩猩重复给药毒性试验设计 2001年启动该试验，而小鼠4周和13周试验分别于2011和2012年启动 遵从GLP，提供QA声明 0（1只雌性）和0.1 ug/kg（雌雄各1只），每周一次，共5次 给药途径：静脉给药 指标：体重、临床观察、摄食量、临床病理学（血液学、凝血、血清生化、尿液分析）、给药部位观察、淋巴结活检、毒代动力学、细胞因子检查、眼科检查、伴随安全药理（血压、体温、心电图）、体格检查、免疫细胞检查。未进行解剖终点相关（大体病理、组织病理学、脏器重量）的检查。,新型抗体临床前评价案例 Blinatumomab

14、,2013年11月Genentech的糖基化抗体obinutuzumab治疗难治性慢性淋巴细胞白血病 ； 工程化后减少海藻糖分子，ADCC作用高于美罗华，与FcRIIIa/b的亲和力也高于美罗华； 组织交叉显示与人和猴有交叉，啮齿类动物不交叉。,新型抗体临床前评价案例 Obinutuzumab,新型抗体临床前评价案例 Obinutuzumab,三个月食蟹猴重复给药毒性试验设计： 0,10,30,100 mg/kg，每周一次，共13周，恢复期37周 给药途径：静脉滴注（30分钟） 指标：体重、临床观察、摄食量、临床病理学（血液学、凝血、血清生化、尿液检查）、眼科检查、免疫细胞表型、大体病理学、组

15、织病理学、免疫原性、毒代动力学检查、细胞因子检查。,新型抗体临床前评价案例 Obinutuzumab,新型抗体研究概况 新型抗体临床前及临床毒性风险 新型抗体临床前安全性评价案例 抗体临床前安全性评价一般原则 新型抗体临床前安全性评价策略,报告内容,组织交叉反应试验：确定动物模型和预测非靶组织毒性 安全药理试验：心血管、呼吸、种属，根据研究需要必要时可采用离体器官或其他非完整动物 药代/毒代动力学：吸收、分布，代谢一般不需要 单次给药毒性试验：尽可能暴露出受试物的毒性反应 重复给药毒性试验：试验动物、给药剂量给药途径、给药周期、恢复期应进行科学的设计。 免疫毒性试验 遗传毒性试验：单抗一般不进

16、行 王海学等单抗类生物制品非临床研究和评价的考虑要点,单克隆抗体安全性评价一般考虑 试验类型,遗传毒性试验：单抗一般不进行 生殖和发育毒性：根据产品、临床适应症和拟用患者人群 致癌试验：标准致癌试验一般不适用 局部用药耐受性：可整合在单次和重复毒性试验中,单克隆抗体安全性评价一般考虑 试验类型,王海学等单抗类生物制品非临床研究和评价的考虑要点,生物活性/药效学研究 动物种属/模型选择 动物数/性别 给药途径/剂量选择 免疫原性,单克隆抗体安全性评价一般考虑 重点关注,王海学等单抗类生物制品非临床研究和评价的考虑要点,尚无针对性的指导原则 根据ICH S6（生物技术药），治疗类生物制品 多数新型

17、抗体为抗肿瘤药物，参考ICHS9，抗肿瘤药物 2011年的ICH S6 append:包含ADC的要求 基于科学性的case-by-case原则,新型抗体安全性评价策略 指导原则,新型抗体研究概况 新型抗体床毒性风险 新型抗体临床前安全性评价案例 抗体临床前安全性评价一般原则 新型抗体临床前安全性评价策略,报告内容,新型抗体本质上为抗体，通过抗原抗体特异性结合起作用，根据组织交叉反应结果选择动物种属； 非免疫球蛋白配体如Monobody和Nanobody存在多肽类生物制品性质；,新型抗体安全性评价策略 动物种属选择,ADC至少在一个种属上进行游离小分子毒素的安全性评价,大分子抗体通常无严重毒性

18、，常根据药效学剂量和临床拟用剂量选择毒理学剂量； 给药期限设置根据抗体分子的药代和临床拟用频率；ADC药物系统暴露主要由抗体分子决定。需注意改构抗体的药代特性变化； 非免疫球蛋白抗体不具有抗体特性，而与多肽类似。,新型抗体安全性评价策略 剂量/给药期限/给药周期设置,常规终点： 体重、摄食量、临床观察、临床病理学、眼科检查、体 格检查、安全药理指标、大体病理学、组织病理学 免疫毒性： 免疫球蛋白、补体、免疫细胞表型、免疫组织化学 特异性指标： 特殊亚型的细胞分群、细胞因子、可能毒性的监测指标 药效学指标： 受体占位,新型抗体安全性评价策略 毒理学终点,参考ICH S9，肿瘤适应症的新型抗体无需特别关注生殖毒性和遗传毒性，但细胞毒药物存在该方面风险； 其余适应症需要进行生殖毒性； 遗传毒性一般不适用，ADC中小分子可进行该项检查。,新型抗体安全性评价策略 生殖毒性和遗传毒性,Case by Case原则 检测方法的开发（针对新型抗体的结构特点进行个性化开发）