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 (IgG1),微管蛋白
2、聚合抑制剂Maytansines (DM1, DM4)Auristatins (MMAE, MMAF)DNA 损伤剂CalicheamicinsDuocarmycinsAnthracyclines (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为药效学靶点、靶点2为免疫细胞活化靶点
3、,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
4、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;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；
5、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 （gemtuzumab ozogamicin）经FDA批准上市， 2010年由FDA撤市；20
6、11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CD20）治疗难治性慢性淋巴细胞白血病 ；Ecromeximab，Benralizumab等。,新型抗
7、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
8、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：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
9、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
10、、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（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 Trastuzum
11、ab（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 Kadcyla,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
12、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GL
13、P，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,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
14、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
15、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
16、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
17、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，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
18、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）双特异抗体需要用双抗原夹
19、心ADC需要测定总抗体、ADC、毒素小分子等重复给药带来免疫原性风险，免疫原性产生对毒代动力学的影响对血清中药物检出的影响对毒代参数的影响,新型抗体安全性评价策略毒代动力学问题、实施,Case by Case原则临床前免疫原性与临床免疫原性的非相关性引起免疫原性原因的多样性：抗体修饰，给药方式，给药剂量的不同对免疫原性均有不同影响分析免疫原性来源：免疫原性是否来源于新型抗体中独特结构，ADC药物的连接部分双特异抗体中的功能结构域,新型抗体安全性评价策略免疫原性研究问题、实施,动物种属：两种（啮齿类和非啮齿类）给药频率和周期：重复毒性试验给药频率应符合临床要求，给药周期应满足临床试验的要求，一般为4次以上安全性评价试验包括：单次给药、重复给药、安全药理（含hERG）、局部毒性研究、遗传毒性（仅小分子毒素）,新型抗体安全性评价策略国内对于ADC安全性评价要求,试验设计：至少应包括ADC组、裸抗组、小分子毒性组。小分子毒素为全新的，应增加组别观察要点：重点关注抗体引起的免疫原性和免疫毒性；小分子毒素引起的细胞毒性,新型抗体安全性评价策略国内ADC药物毒理学设计,国内外对于新型抗体评价经验较少参照单抗安全性评价一般原则根据药物特性，设置剂量、给药周期、特异性毒性指标、药效相关的指标,新型抗体安全性评价策略双特异抗体、工程抗体、非免疫球蛋白配体,53,谢谢!,
