生物大分子药物浅析

生物大分子药物分析浅析报告人：闫加庆单位：上海药明康德2015年1月15日生物大分子药物现状与检测*生物分析所需要的知识一二2015-2-142生物大分子药物分析行业现状第三届全球生物医药大会暨生物大分子药物高峰论坛目前，世界上所开展的所有最尖端、最先进的重大疾病治疗方法，如艾滋病、肿瘤等均与生物大分子药物有关，欧、美、日等国家均认同生物大分子药物将是21世纪药物研究开发中最有前景的领域之一。近年来，随着对肿瘤研究的不断深入，肿瘤的生物治疗及靶向治疗正日渐成为一个活跃的研究领域。抗体药物、基因重组蛋白药、疫苗等生物大分子药物多用于肿瘤、心脑血管病、关节炎、肝炎、艾滋病等重大疾病的治疗和预防，受到各国政府和制药企业高度重视，被认为是21世纪生物技术药物研发中最有前景的领域。2015-2-143自1986年第一只单抗进入市场以来，截至2013年，经美国FDA批准上市的单抗药物一共有46种，进入临床试验阶段的单抗则接近220多种。MuromonabOKT32015-2-144抗肿瘤单抗主要分为三大类：以血管内皮生长因子(VEGF)为靶点的单抗，贝伐珠单抗抗血管生成作用，多用于治疗结直肠癌；以表皮生长因子受体(EGFR)家族为靶点的单抗，如抗EGFR单抗（西妥昔单抗、帕尼单抗、尼妥珠单抗），抗Her2单抗（曲妥珠单抗、帕妥珠单抗、TDM1）用于治疗结直肠癌、乳腺癌、胃癌等实体瘤。以白细胞分化抗原CD分子为靶点的单抗，如抗CD20、CD30、CD52等单抗，多用于治疗白血病和淋巴瘤；利妥昔单抗等。2015-2-145美罗华首个靶向药物商品名：Avastin首个抗肿瘤血管2015-2-1462015-2-147世界医药抗体药物中的“春秋五霸”生物谷：三成，八成Bevacizumab（贝伐珠单抗）Trastuzumab（曲妥珠单抗）Adalimumab（阿达木单抗）Infliximab（英利昔单抗）Rituximab（利妥昔单抗）春秋五霸贝伐珠单抗，基因泰克，治疗转移性结直肠癌的药物，人源化抗-VEGF单克隆抗体，商品名为“阿瓦斯汀”。与血管VEGF特异性结合，切断肿瘤细胞生长所需氧气及其他营养物质。曲妥珠单抗，基因泰克，乳腺癌，选择性地作用于人表皮生长因子受体-2(HER2)的细胞外部位，从而阻断癌细胞的生长，并且还可以刺激身体自身的免疫细胞去摧毁癌细胞。商品名“赫赛汀”。雅培，2002年，首个TNFα全人源单克隆抗体。它可阻止TNFα与其细胞表面受体结合，从而阻断了TNFα的生物学活性，最终减轻炎症反应并减少破骨细胞激活，达到控制并缓解症状体征的目的。其商品名为“修美乐”。英利昔单抗，强生，抗风湿药物，1998年获FDA批准，其商品名为“类克”。英利昔单抗是一种嵌合人鼠单克隆抗体，高亲和结合可溶性和跨膜形式TNFα，阻止其与TNF受体的结合，从而抑制TNFα的生物活性。利妥昔单抗，基因泰克，于1997年获批，第一个被批准用于初治、复发或耐药CD20+B淋巴细胞非霍奇金淋巴瘤，商品名为“美罗华”。利妥昔单抗是一种嵌合鼠/人的单克隆抗体，与B淋巴细胞上的CD20结合，从而引起B细胞溶解。细胞溶解的可能机制包括补体依赖性细胞毒性(CDC)和抗体依赖性细胞的细胞毒性(ADCC)。2015-2-148国内获批生物大分子药物来源疑夕医药数据库2014年中文名靶点适应症厂家BLyS受体-抗体融合蛋白anti-BLyS融合蛋白系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎烟台荣昌CTLA4-Fc融合蛋白abatacept类似物类风湿性关节炎GCSF-Fc融合蛋白（贝格司亭）长效粒细胞集落刺激因子化疗引起的粒细胞减少健能隆医药GLP-1融合蛋白长效GLP-1类似物II型糖尿病无锡和邦、江苏泰康、浙江华阳、河北常山TNF受体-Fc融合蛋白（益赛普）anti-TNF融合蛋白类风湿性关节炎中信国健、上海赛金、复旦张江、浙江海正、齐鲁制药白蛋白融合干扰素α2a长效干扰素α2aHBV、HCV感染、肿瘤天津林达、齐鲁制药白介素22-Fc融合蛋白长效IL-22健能隆医药甘精胰岛素（长秀霖）长效胰岛素I/II型糖尿病北京甘李、山东新时代、珠海联邦、江苏万邦、浙江海正、宜昌长江红细胞生成素-Fc融合蛋白长效促红细胞生成素贫血东莞宝丽健、上海美烨聚乙二醇干扰素α2a长效干扰素α2aHBV、HCV感染、肿瘤厦门特宝、正大天晴抗CD3人源化单抗人源化anti-CD3单抗器官移植排斥张江生物尼妥珠单抗（泰欣生）人源化anti-EGFR单抗头颈癌百泰生物嵌合型anti-CD20单抗嵌合型anti-CD20单抗非霍奇金淋巴瘤中信国健、浙江海正、复宏汉霖、信达生物、山东新时代、嵌合型anti-CD25单抗嵌合型anti-CD25单抗器官移植排斥中信国健、张江生物嵌合型anti-EGFR单抗嵌合型anti-EGFR单抗结直肠癌、肺癌、头颈癌张江生物、齐鲁制药嵌合型anti-TNFα单抗嵌合型anti-TNFα单抗类风湿性关节炎张江生物、嘉和生物全人源anti-EGFR单抗全人源anti-EGFR单抗结直肠癌、肺癌齐鲁制药全人源anti-TNFα单抗全人源anti-TNFα单抗类风湿性关节炎齐鲁制药、复宏汉霖、嘉和生物、吉林康慧人源化anti-CD22单抗人源化anti-CD22单抗自身免疫性疾病中信国健人源化anti-CD25单抗（健尼哌）人源化anti-CD25单抗器官移植排斥中信国健人源化anti-CD6单抗人源化anti-CD6单抗银屑病百泰生物人源化anti-HER2单抗人源化anti-HER2单抗乳腺癌中信国健、哈药集团、齐鲁制药、复宏汉霖、华兰基因人源化anti-TNFα单抗人源化anti-TNFα单抗类风湿性关节炎沈阳三生、齐鲁制药、江苏众合、信达生物人源化anti-VEGF单体人源化anti-VEGF单抗肿瘤江苏先声、江苏泰康、苏州思坦维、齐鲁制药、广州百奥泰、复宏汉霖、上海恒瑞、北京天广实2015-2-149生物大分子药物检测PDPKIMGAssayPKPDPharmacokineticsPharmacodynamicsBiomarkerIMGImmunogenicity2015-2-1410PDAssay•Analyte=Drugtargetantibody/antigen•Assayformat:ELISA(mostly)•Fortheevaluationoftheeffectofdruginvivo•Experimentalprocedure：2015-2-1411PKAssay•Analyte=Drug•Assayformat:ELISA(mostly)•Fortheevaluationofdrugmetabolism2015-2-1412IMGAssay(AlsoknownasADAassay,antibodyassay)•Analyte=anti-drugantibodies•Assayformat:Electrochemiluminescence(ECL)(mostly)•Fortheevaluationoftheimmunogenicityofthedrug(sideeffectofdrug)2015-2-1413WhatisImmunogenicity?•Referstotheinherentpropertiesofamoleculetostimulateanimmuneresponse•Factorinfluencetheimmuneresponsetotherapeuticsincludingproteinstructure,hostimmunestatus,hostgenetics,thepresenceofconditionsthatactivateimmunity,andthemeansandregimenofadministration2015-2-1414ClinicalConcernsforADA•ADAmediatedchangesinpharmacokineticsIncreaseorreducetheplasmaorserumclearancerateofdrug•Reduceorneutralizethepharmacologicalactivityofdrug•ADAnotonlybindandneutralizethedrug,butalsobindandneutralizethebiologicalfunctionofendogenousproteincounterpart•Hypersensitivityreactions/immunecomplex-mediatedtoxicity2015-2-1415PlatformfordetectionofADA•RadioimmunePrecipitation(RIP)•ELISA/ECL•Biosensor(Biacore)•Bioassay(Cellbasedassay)2015-2-1416RadioimmunePrecipitationPlatform2015-2-1417ELISAPlatform2015-2-1418ElectrochemiluminescenceDetection(ECL)2015-2-1419SurfacePlasmonResonance(Biacore)2015-2-1420BioassayPlatform:CellProliferation2015-2-1421Case-1InsulinInsulinAnti-hIgG-IgM-IgA-HRPRabbitanti-insulinAnti-hIgG-IgM-IgA-HRPAnti-rIgG-HRPPatientsamplePositiveControlHuIgGControlHumananti-insulin2015-2-1422anti-Drugantibody（ToBeDetecte）HRPTMBH2O2Bio-Druganti-DrugantibodyHACHACHACHACHACHACTris-HCLTris-HCL1.DrugCaptureanti-DrugAntibody,Concentratedantibody2.300mMHACmakesCompounddissociation3.1.0MTrisbase(pH10.0)neutralizing4.ELISADetection(bridgingELISA,butthisflashnot)SATris-HCLCase-22015-2-1423Assayvalidation2015-2-1424Screeningcutpoint2015-2-1425TypesofScreeningCutPoint2015-2-1426TypesofScreeningCutPoint2015-2-1427Screeningcutpoint2015-2-14282015-2-1429CONFIDENTIALCONFIDENTIAL免疫原性分析临界点（cutpoint）确定指导原则-----------------------------筛选临界点离群点删除：大于Q3+1.5*IQR或者小于Q1-1.5*IQRQ1：下四分位数是25％及其以下的观察值，Q3：上四分位数是25％及其以上的观察值，IQR：四分位差临界点计算：用Shapiro-Wilk正态分布检验方法P0.05,正态分布，筛选临界点=平均值+1.645*SD（标准偏差）P0.05,对数转化，循环判定，若服从正态分布，lg（筛选临界点）=lg（平均值）+t(0.95,n-1)*lg（标准偏差）P0.05,对数转化，循环判定，若不服从正态分布，取“95%分位数”浮动因子：浮动因子=筛选临界点–阴性对照平均值NF(NormalisationFactor):Assaycut-point/meanNSBabsorbance接受标准：平均数差异、阴性对照批次、人平均数比较：Levene