《生物类似药指导原则》下的候选药物开发策略
本月3日,CFDA发布了《生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》。 
2015-3-17 15:38:25
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刘伯宁

本文转载自《中国医药报》

本月3日,CFDA发布了《生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》(以下简称《指导原则》),该文首次对明确了我国药品监管部门对生物类似药(biosimilar)定义,注册分类,以及其药学、非临床,临床研究与评价中应遵循的基本原则。

《指导原则》体现了目前国家层面对于生物类似药的基本认识与监管思路,初步勾勒出我国生物类似药物开发的基本路径。

本月7日,在生物类似药审批政策较为保守的美国,山德士(Sandoz)公司的生物类似药Zarxio(Figrastim-sndz)获批上市,该药按照简化后的生物类似药程序进行审批,并且外推至了原研药物「非格司亭」(Filgrastim)全部五个适应症。

该药被业内称为具有「里程碑意义」,是因为在医药市场份额最大、药物监管政策最严的美国,生物类似药的审批终于实现了零的突破。而在此前,在生物类似药监管政策相对完善的欧盟,已经有包括单抗药物在内的十余种生物类似药获批。

可以说,一方面,随着生物技术药物「专利悬崖」的临近,制药界正在迎来生物类似药发展的「黄金时代」;另一方面,国内外的药物监管部门都已经开放或正在设计,基于生物类似药的审批通道。

那么,面对CFDA最新颁布的《指导原则》,作为生物类似药物研发的主体,我国制药厂商该如何进行生物类似药的开发呢?

价格与质量:

生物类似药发展的推手与障碍


重组蛋白药物是利用重组DNA技术由活的宿主所表达的药用蛋白。与传统小分子化药相比,具有作用机制明确,疗效显著,副作用小等优点,进入临床后已经为广大病患带来切实的福祉。

如最近上市的抗PD-1单抗(Nivolumab,Pembrolizumab),它不仅可以显著延长恶性肿瘤患者生存期,甚至对于某些癌症患者可以终身治愈。

但是重组蛋白药物制备工艺复杂,市场定价较高,严重限制着其药物的可及性。在欧美一般化学药的用药成本在1美元/天,而重组蛋白药物的用药成本则高达22美元/天。

以抗体药物为例:乳腺癌患者使用曲妥珠的平均用药成本为37000美元以上,类风关患者使用修美乐的平均用药成本在50000美元以上。

1984年美国《Hatch Waxman Act》施行后,化学仿制药市售价格降至专利药的三成。而目前,上市的生物类似药售价也较原研药物降低了约30%。

因此,开发生物类似药,成为降低重组蛋白药物用药成本,提高药物可及性的必然选择。事实上,在欧盟正是因为非格司亭的生物类似药上市,拉低原研药物市场售价,才使得该药成为癌症治疗的一线用药。

受宿主细胞、制备工艺所限,生物类似药不可能像化学仿制药那样,做成原研药的「拷贝」,最多只能做到「高度相似」;同时,在现有技术手段下,生物大分子复杂的质量属性,及其与临床疗效的潜在关系研究尚不充分。

因此,业内将生物类似药称之为「biosimilar」而不是「Biogenerics」。

2008年,EPO原研厂家Amgen就曾经对来自亚洲市场(中国、日本和韩国)EPO品种进行质量对比。

结果发现,使用常规的凝胶电泳、等电聚焦便可分辨出生物类似药与原研药之间的质量差异,而这种质量差异可能会影响临床上药物的安全性与有效性。

因此,生物类似药与原研药物存在的「天然」质量差异,以及后者在临床上造成的不确定性,成为了监管部门制定生物类似药审批路径时的主要障碍。

他山之石:

国外的生物类似药法规建设


目前,国际上已有二十多个国家相继发布了关于生物类似药的指导原则。这其中生物类似药监管体系最为健全的当属欧盟。

欧盟早在2005年便出台了针对生物类似药的总体指导原则,此后又陆续针对不同类别(胰岛素、生长激素、G-CSG,EPO,IFN,LMMH,单抗等)颁布了具体的指导原则。

上述指导原则大体上都在强调生物类似药应在「质量、安全性、有效性」与原研产品一致,而存在的质量差异不具有临床意义。

值得一提的是,对于分子结构复杂,存在翻译后修饰的单抗药物,EMEA也在2013年批准了韩国 Celltrion公司的生物类似药Remisima(仿 Remicade)。

与欧盟相比,美国FDA对于生物类似药的审批态度相对审慎,甚至保守,这很大程度上是本国大量原研厂商利益诉求的结果。直至2010年3月,美国奥巴马政府通过了《生物制品价格竞争和创新法案》(BPCI Act),才授权FDA可以按照简化程序审批生物类似药物。

2013年至今,美国也相继出台了多个关于生物类似药的指导原则草案,开始设计了用于生物类似药审批的简化途径。其指导原则定义生物类似药应在「质量、纯度和效力」上与参照药一致。而在生物类似药的评审中,采用「具体问题具体分析」(case bycase),「证据整体性」(totality-of-the-evidence),「循序渐进」(stepwise)等策略。

此外,在亚洲日本、印度、韩国以及马来西亚也已经公布并施行相关生物类似药的指导原则。

知己知彼:

候选药与参照药的「相似性」评判


生物类似药与参照药(原研药物)相似性,是生物类似药开发与评价的核心。根据目前颁布《指导原则》,不同阶段相似性评判的结果(相似、不相似)直接影响后续研究工作的内容。

如果质量分析评判为相似,那么非临床研究可以简化为PK,PD与免疫原性比对研究。如果非临床研究结果「相似」,那么耗资巨大的临床试验部分可以只做I /III期,并允许适应症外推。可以说,不同阶段相似性的评判结果决定着后续研究内容简化的程度。

美国FDA甚至将质量相似性的评判结果细化为「不相似、相似、高度相似,指纹级相似」。

相似性的概念起源于生物制品工艺变更前后的可比性(comparability)。在新药研究的生命周期中,生产工艺不会一成不变。而生产工艺的变更,是会造成药物质量属性的改变。

因此,大至宿主细胞、纯化工艺的改进,小到生产地点,生产规模的变更,都应对其工艺变更前后质量进行可比性评判。这种可比性评判通常是不涉及临床试验的层面,相对简单。而对于不同厂家、不同工艺的生物类似药该如何评判其一致性?

从欧盟公布的生物类似药Remisima?(CT-P13)EPAR 来看:

在质量研究中,类似药与原研药在一级结构(氨基酸分析、肽图、N/C端序列,还原质谱)、高级结构(二硫键定位、自由巯基,FTIR、CD,DSC)、纯度(SEC-HPLC,CE-SDS,IEF),糖基化(唾液酸、寡糖含量,N 糖分析)等层面均进行了系统、充分比对研究。

在生物活性研究中,又利用SPR、ELISA,效应细胞等方法,对类似药与原研的Fc,Fab,Fab2/Fc 进行了比对研究。

可以说,其前期的质量研究中,涵盖了目前所有的先进,互补,敏感的分析手段与方法。

由于生物类似药与参照药的质量差异不可避免,应结合临床意义设计不同的权重进行评判。比如,FDA的指导原则中就指出:类似药C端氨基酸序列与原研药不一致,只要「不具临床意义」也可接受。

Remisima与Remicade质量比对研究中也发现,两者糖基化修饰存在差异。但是这种差异没有对其生物活性造成影响,因此Remisima同样判定为「相似」。

这样,后续Remisima临床研究进行了相应简化,其临床I期只针对PD/PD研究,临床III期只针对安全性、有效性和免疫原性研究,并且临床适应症获得外推。

因此,前期对类似药与原研药进行充分的质量研究,做到「知己知彼」是生物类似药开发的基础和捷径。

审慎与灵活:

我国的生物类似药指导原则


我国早期上市的大量生物制品(如激素、细胞因子、抗体),多数属于仿制范畴,当时按照新药的不同分类进行申报。《指导原则》颁布后,「生物类似药」的研究与评价可以「有章可循」。

《指导原则》中涉及药学部分的几点内容,值得讨论、耐人深思。

1)氨基酸序列的一致

「氨基酸序列原则上应与参照药相同」,这个序列是指经实验确证的原研药物氨基酸序列,而非公开文献所披露的序列。

近年来,随着质谱分析技术日臻成熟,不仅是国内,即使国外也有报道,按照类似药开发的候选药物与原研药物出现了氨基酸差异。

虽然,非功能区的氨基酸突变或是N/C端的氨基酸剪切,未必影响其生物活性和临床效果。但是,氨基酸序列的不一致肯定为后续「相似性」评判增加了研究内容。

同时,笔者注意到FDA的指导原则草案中,考虑到C端剪切在单抗生物合成中较为常见,其对序列一致性的要求,使用了「in general」「expeceted」等词,这与中文中的「原则上」异曲同工。

2)表达系统的变更

早期的表达系统选择多受限于当时技术条件,或基于原研厂家的技术平台。

有些品种目前看来,技术上已经落后,不具经济性。比如,上世纪上市的Rimicade?,宿主细胞使用sp2/0,细胞培养采用灌流(perfusion)工艺。

目前,大分子重组蛋白异源合成多选用CHO,备选方案还有人源PERC6,批次流加(Fed-batch)也已成为细胞培养的主流工艺。而且,已经证实SP2/0较CHO更易产生非人糖基化修饰,造成临床上的免疫原性。

因此,无论从工艺成本还是临床疗效,表达系统以及后续工艺大可不必逆潮流追求「高度相似」,「只要能证明安全性、有效性无临床差异」即可。

3)参照药的选择

在WHO/EMEA/FDA的指导原则中都规定,临床研究的参照药应选则在本地区获批的原研药。比如:celltrilion的Remisima近四百例的临床试验,就选用了原研药物Rimicade。

但是,对于「抢仿」那些还未在国内上市的原研药物,现实中合法获得足够量原研药就存在较大难度。

因此,对照《指导原则》征求意见稿,试行版中对于参照药的选择,由「相同批号」放宽至「相同产地」,并允许考虑其他「合适」的途径。

此外,一个容易忽视的问题是,即使原研药物也会因为产地、批次或生产工艺变更造成质量差异。Sandoz公司就曾跟踪了欧美市场上Rituximab(Rituxan/Mabthera)和 Enbrel,发现工艺变更前后,两个品种的糖基化修饰发生了变异。

对照去年9月份的《制度原则(征求意见稿)》,业内有一种声音是,试行版中的要求似乎更为「模糊」和「宽松」了。

但是,考虑到生物类似药的自身特点和我国新药开发的实际水平,这种「模糊」和「宽松」是不是也可理解为,我国生物类似药评价中「审慎」态度(case by case)和「灵活」的策略?

有的放矢:

生物类似药的早期开发策略


生物类似药的研发周期与成本远高于化学仿制药,其研发周期通常在6年以上,成本可达到七千万到两亿美金。《指导原则》在规范生物类似药开发的同时,也为降低生物类似药的研发成本提供了契机。

那么,如何按照指导原则要求,调整药物开发的策略。在符合规范的前提下,把申报资料尽量做「薄」,而不是做「厚」呢?这其中有没有捷径可走?

《指导原则》中「生物类似药」的定义蕴含着「质量、安全性,有效性」的三层内涵,这也提示了生物类似药「渐进式」开发的次序。

如果药物部分的质量研究足够充分,可以证明类似药与参照药的「相似性」,后续的非临床研究和临床研究是可以适当减少的。

所以,在生物类似药开发的早期工作,应该围绕着目标质量进行「有的放矢」。

首先,应该充分的了解原研药质量属性与临床疗效的内在关系,找到其中关键质量属性(critic quality abbtribes),明确候选药物开发的「靶子」——目标质量图(Quality Target Product Profile)。

工艺开发应利用「反向工程」技术,采用「迭代」的方法则优化控制参数,保证候选药物质量属性与参照药一致。比如:克隆筛选要挑选序列正确,糖基化修饰合理的克隆,而不仅仅是生长能力强,表达水平高;纯化工艺要控制原液的纯度与杂质,与参照药一致。

即便这样,类似药与参照药也不可避免存在质量差异。这就需要建立先进、敏感的检测方法,去发现差异,证实这种差异不具临床意义。

换个角度,这种围绕着原研药物目标质量进行工艺开发的策略,也是多年来制药界提倡「QbD」(quility by design)精神的具体体现。

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