無(wú)容置疑，抗腫瘤免疫療法（I-O）是當(dāng)下制藥工業(yè)最熱門的研究領(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(xì)胞療法（CAR-T）比作“醫(yī)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(guó)制藥工業(yè)要稍微慢半拍，雖然也有象江蘇恒瑞、百濟(jì)神州這樣的中國(guó)藥企緊隨國(guó)際抗腫瘤免疫療法大潮流，開(kāi)發(fā)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的抗PD-1/PD-L1抗體，恒瑞最近還把其抗PD-1抗體轉(zhuǎn)讓給美國(guó)Incyte制藥公司，但更多的中國(guó)藥企對(duì)另一個(gè)如火如荼的一類抗腫瘤新藥—抗體藥物偶聯(lián)（ADC）藥物的開(kāi)發(fā)更情有獨(dú)鐘。繼江蘇恒瑞在2013年4月向國(guó)家食品藥品監(jiān)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(yàn)申報(bào)（IND）之后，包括煙臺(tái)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類藥物也向CFDA提交了臨床申請(qǐng)。更多的研究機(jī)構(gòu)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(xì)胞毒素、以及復(fù)雜的化學(xué)偶聯(lián)技術(shù)，從研發(fā)到監(jiān)管技術(shù)壁壘都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它小分子和生物制劑的開(kāi)發(fā)。考慮到一些企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)ADC藥物開(kāi)發(fā)的技術(shù)挑戰(zhàn)估計(jì)不足，筆者準(zhǔn)備在今后的一段時(shí)間內(nèi)陸續(xù)和讀者探討一些ADC藥物開(kāi)發(fā)當(dāng)中可能遇到的技術(shù)問(wèn)題。

1、ADC以哪類藥物申報(bào)？

圖1、輝瑞ADC藥物Mylotarg的分子示意圖

絕大多數(shù)的ADC藥物是由靶向腫瘤細(xì)胞表面抗原的單克隆抗體和細(xì)胞毒素通過(guò)接頭（也稱連接器）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(zhǔn)上市，后在2010年自動(dòng)撤市）的分子示意圖。因?yàn)橥ǔDC的主要作用機(jī)制是通過(guò)小分子效應(yīng)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(duì)ADC到底應(yīng)該屬于哪類藥物的認(rèn)定比較復(fù)雜（按定義應(yīng)該以主要作用機(jī)制為準(zhǔn)但ADC的確是大分子化合物）。美國(guó)FDA對(duì)ADC藥物的監(jiān)管程序也隨著時(shí)間推移發(fā)生過(guò)一些變化，在2003年之前ADC由藥物評(píng)價(jià)和研究中心（Center for Drug Evaluation and Research，CDER）評(píng)審（根據(jù)主要作用機(jī)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(píng)價(jià)和研究中心（Center for Biologics Evaluation and Research，CBER）評(píng)價(jià)。所以，F(xiàn)DA在2000年以化藥這個(gè)主要作用模式批準(zhǔn)了史上第1個(gè)ADC藥物gemtuzumab ozogamicin的新藥申報(bào)（NDA，商品名Mylotarg），而在2011年和2013年分別作為大分子生物藥批準(zhǔn)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(guó)是否享有12年市場(chǎng)獨(dú)占期？

美國(guó)FDA依據(jù)“公共健康服務(wù)法”（PHSA）和在2010年補(bǔ)充頒布并作為平價(jià)醫(yī)療法案一部分的“生物制劑價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新法案”（BPCIA）監(jiān)管ADC藥物的申報(bào)。因此ADC藥物的第一個(gè)BLA應(yīng)該享受12年市場(chǎng)獨(dú)占期，也就是說(shuō)FDA在批準(zhǔn)一個(gè)BLA之后12年內(nèi)將不批準(zhǔn)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ADC藥物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要作用模式通過(guò)小分子化藥完成，抗體主要起著靶向輸送作用，所以對(duì)ADC藥物是否是第一個(gè)BLA的認(rèn)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(xì)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(zhǔn)上市，所以Adcetris和其兩個(gè)組成部分從監(jiān)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(dú)占期。但Kadcyla有所不同，雖然其效應(yīng)分子TM-1從未獲得FDA批準(zhǔn)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(jù)此FDA可能不會(huì)認(rèn)定Kadcyla是首次BLA，無(wú)法享受生物制劑的12年市場(chǎng)獨(dú)占期。但是根據(jù)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(fù)方組合，而TM-1之前從未獲批上市，根據(jù)該項(xiàng)條款Kadcyla可以獲得NDA的5年市場(chǎng)獨(dú)占期。

所以，ADC是否享受生物制劑許可的12年市場(chǎng)獨(dú)占期將“因藥而定”，同時(shí)需要和FDA協(xié)調(diào)，引用有利于藥廠的法律條款。比如如果能使FDA確信Kadcyla只是trastuzumab單抗的一個(gè)結(jié)構(gòu)修飾，并導(dǎo)致安全性、純度和活性的變化（me-better），則認(rèn)定是第一個(gè)BLA，應(yīng)該獎(jiǎng)勵(lì)12年市場(chǎng)獨(dú)占期。

3、ADC藥物的申報(bào)由FDA的那個(gè)部門負(fù)責(zé)，是ONDQA還是OBP?

因?yàn)锳DC藥物的結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜，既要評(píng)價(jià)來(lái)自單克隆抗體部分的生物制品質(zhì)量，也要監(jiān)管來(lái)自細(xì)胞毒素，接頭、以及效應(yīng)分子（細(xì)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(píng)價(jià)由新藥質(zhì)量評(píng)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(xì)胞毒素和接頭）、后者為單克隆抗體的發(fā)酵、細(xì)胞系（cell banking）、和結(jié)構(gòu)鑒定把關(guān)。兩個(gè)辦公室對(duì)最終產(chǎn)品（final drug substance，ADC DS）共同負(fù)責(zé)。圖2表明FDA的這兩個(gè)部門對(duì)ADC藥物審查的具體分工。

圖2、美國(guó)FDA對(duì)ADC評(píng)審的責(zé)任分配

如圖2所示，OBP負(fù)責(zé)ADC藥物抗體部分的質(zhì)量審查，具體要求和對(duì)單克隆抗體的審批完全相同。這不僅包括MAb的一級(jí)、二級(jí)、和三級(jí)結(jié)構(gòu)，糖基化程度、翻譯后修飾、片段或聚集體的檢驗(yàn)、電荷和電荷變體的存在、以及對(duì)靶向抗原的親合力和特異性評(píng)價(jià)，也包括單抗或其中間體對(duì)FcγR和FcRn的親和力和效應(yīng)功能測(cè)定。而且因?yàn)橐恍﹩慰贡旧砭哂屑?xì)胞毒性，所以對(duì)單抗或其中間體活性的鑒定不僅僅限于對(duì)靶向細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)。當(dāng)然病毒和宿主細(xì)胞的含量也必須定量分析。

ONDQA部分對(duì)ADC藥物的監(jiān)管也和對(duì)小分子新藥申報(bào)完全相同。這包括對(duì)細(xì)胞毒素、接頭、以及效應(yīng)分子（細(xì)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(xì)胞毒素、接頭、以及效應(yīng)分子）都必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。

4、ADC藥物到底有多復(fù)雜，如何檢測(cè)？

ADC藥物非常復(fù)雜，其復(fù)雜程度遠(yuǎn)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(fù)責(zé)的單抗部分和ONDQA負(fù)責(zé)的小分子部分之外，OBP和ONDQA共同監(jiān)控最終ADC藥物的產(chǎn)品質(zhì)量。雖然通常檢測(cè)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(xiàn)聚合（aggregation）而且包括效應(yīng)分子等片段（fragments）也可能脫落（不穩(wěn)定）。而且引入不同性質(zhì)以及個(gè)數(shù)的效應(yīng)分子對(duì)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(fù)責(zé)的兩個(gè)最重要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)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?yàn)樘腔牟淮_定性（heterogeneity of glycosylation）進(jìn)一步疊加，導(dǎo)致樣品分析更多的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)（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ADC藥物中抗體攜帶藥物（美登素）的數(shù)目分布。但是，因?yàn)閳D3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(duì)抗體連接位點(diǎn)的分布，所以實(shí)際情況更為復(fù)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(shù)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?yàn)橘嚢彼崤悸?lián)ADC的電荷異質(zhì)性，以上這些方法并不適用通過(guò)賴氨酸偶聯(lián)ADC的方法學(xué)建立，對(duì)這類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(fù)雜，無(wú)論是監(jiān)管還是生產(chǎn)工藝其復(fù)雜程度都高于傳統(tǒng)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(jìng)爭(zhēng)，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(bào)、和生產(chǎn)的技術(shù)壁壘。

閱讀：  2016-12-08 08:59:22