新型抗体临床前评价

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本次报告仅介绍以下新型抗体：抗体-药物偶联物（Antibody-drugconjugate，ADC）工程抗体（Engineeredantibody）双特异性抗体（Bispecificantibody）非免疫球蛋白配体（Non-immunoglobulinligands）轻链•可变区(CDR)重链铰链区抗体分子小分子毒素•人源化单抗(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：FcHCLC工程抗体（Engineeredantibody）：恒定区或可变区进行改构,糖基化或氨基酸突变较多靶点1靶点2双特异抗体（bispecificantibodies）：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锚蛋白重复片段（ankyrin-likerepeats）：自然界遍存在于生物体中的一种蛋白质序列模体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FN3CDRNanobody技术：即为单结构域抗体（single-domainantibody，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；………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降低系统性暴露减毒增效ChemotherapyChemotherapy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，提高药效靶向作用+免疫细胞激活作用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；不需要翻译后修饰。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）数据来源：JaniceM.Reichert《Antibodiestowatchin2016》2001年10月首例ADC药物Mylotarg（gemtuzumabozogamicin）经FDA批准上市，2010年由FDA撤市；2011年2月第2例ADC药物Adcetris（Brentuximabvedotin）经FDA批准上市；2013年2月第3例ADC药物Kadcyla（Trastuzumabemtansine）经FDA批准上市。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。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TrionPharma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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Ⅱa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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：2~4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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（中性粒细胞减少、败血症和出血）、肝毒性和肾毒性、注射反应。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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。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T-DM1（Trastuzumabemtansine）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通过二硫键连接试验类型种属ADC/游离细胞毒分子结果单次给药毒性大鼠、猴T-DM1食蟹猴30mg/kg未见明显异常大鼠60mg/kg肝毒性、免疫毒性、动物死亡等重复给药毒性（3个月、6个月）猴T-DM1轻度、可逆的肝毒性（Kupffer细胞肥大、中性粒细胞浸润、多核肝细胞）；表皮细胞有丝分裂象增多；坐骨神经、脊髓可见不可逆性轴突变性HNSTD为10mg/kg心血管安全药理猴T-DM130mg/kg无作用组织交叉反应猴、人T-DM1存在广泛的组织交叉溶血/血液相容性猴、人T-DM15mg/mL无作用单次给药毒性（应FDA要求）大鼠DM1与大鼠T-DM1暴露量一致时，毒性程度相似，T-DM1毒性主要由DM1造成Herg体外DM1钾通道抑制性较小遗传毒性体外、大鼠DM1采用DM1进行细菌回复突变试验、微核试验（结果为阳性，与DM1机理相符合三个月重复给药毒性试验设计：0、3、10、30mg/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细胞组织交叉显示仅与人和大猩猩T、B淋巴细胞结合试验类型种属测试分子结果4周重复给药毒性小鼠鼠源性替代分子0,0.2,1,5mg/kg，每天一次,所有剂量组均出现药效相关作用：血液学：WBC、LYM、LUC减少；免疫表型：T、B、NK、NKT细胞耗竭；脏器重量：脾脏减轻组织病理学：脾脏白髓细胞减少、多数淋巴结淋巴细胞减少3个月重复给药毒性小鼠鼠源性替代分子0,0.2,1,5mg/kg/次，每天两次10mg/kg组两只动物死亡不能排除供试品关系，其余毒性与4周毒性试验基本一致5周重复给药毒性黑猩猩Blincyto0和0.1ug/kg，每周一次，共5次。出现药效相关毒性：体温升高、血压降低；B和T淋巴细胞减少、T淋巴细胞激活、IL-2、IL-6、IFN-γ细胞因子表达升高组织交叉反应猴、人Blincyto存在广泛的组织交叉小鼠胚胎-胎仔发育小鼠鼠源性替代分子0,1,5mg/kg/次，GD6和GD19各一次，未见胎仔毒性，母体毒性与重复给药基本一致CNS安全药理（Irwin）小鼠鼠源性替代分子0,0.042,0.978mg/kg，每天一次,共7天，未见明显异常单次毒性、遗传毒性、致癌性、I段生殖N/AN/A未进行三个月小鼠重复给药毒性试验设计：0、0.2、1、5mg/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。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0.1ug/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。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FcγRIIIa/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。试验类型种属结果重复给药毒性（4周）食蟹猴0,30,120mg/kg，每周一次,120mg/kg一只动物因为感染和腹泻濒死、各剂量组B细胞减少/T细胞增多（可逆性、主要靶器官为胸腺、脾脏、淋巴结。重复给药毒性（3个月）食蟹猴0,10,30,100mg/kg，每周一次，共13周100mg/kg两只动物由于感染濒死（可能与供试品免疫抑制作用有关），各剂量组B细胞减少（可逆性）、NK细胞一过性降低（ADCC作用相关）、全身性炎症重复给药毒性（6个月）食蟹猴0,5,25和50mg/kg，每周一次，共26周。各剂量组均有动物濒死/死亡（给药相关），各剂量组全身性单核细胞浸润和炎症、超敏反应，B细胞耗竭（可逆性）组织交叉反应猴、人存在广泛的组织交叉III段生殖食蟹猴0,25和50mg/kg，每周一次，直至生产母体：各剂量组均有母体死亡，组织病理学发现淋巴组织缺乏生发中心、全身多脏器炎症、免疫介导肠隐窝损伤呼吸、CNS、心血管安全药理食蟹猴伴随重复给药毒性试验进行单次毒性、遗传毒性、致癌性N/A未进行三个月食蟹猴重复给药毒性试验设计：0,10,30,100mg/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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