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抗体偶联药物(Antibody-Drug Conjugate,ADC)经过一百多年的研发和技术迭代,进入了高速发展阶段。近年来,全球已批准15个ADC药物上市,国内也有1个本土创新ADC药物获批上市,并有数十个ADC药物获批开展临床研究。目前,国内外尚无ADC产品针对CMC部分的指导原则,为规范和指导抗体偶联药物的研发和申报,我中心在结合既往国内已申报ADC产品审评技术要求的基础上,通过前期调研、文件撰写、专家咨询以及部门讨论,形成了《抗体偶联药物药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》。现通过中心网站向社会公开征求意见,诚挚欢迎社会各界对征求意见稿提出宝贵意见和建议,请在征求意见反馈表填写具体信息,并通过邮件反馈我们。感谢您的参与和支持!
征求意见时限为自发布之日起一个月。
联系人:武勇凯,Email:wuyk@cde.org.cn;
李倩,Email:liqian@cde.org.cn;
感谢您的参与和大力支持。
国家药品监督管理局药品审评中心
2023年6月21日
附件:
1、《抗体偶联药物药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》
2、《抗体偶联药物药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》起草说明
3、《抗体偶联药物药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》征求意见反馈表
抗体偶联药物药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)
一、前言
抗体偶联药物(Antibody-Drug Conjugate,ADC)是由靶向特异性抗原的抗体或抗体片段与有效载荷(payload)通过连接子(linker)偶联而成的一类创新性抗体药物。与传统抗体药物相比,ADC产品兼具传统小分子药物强效作用及抗体药物的靶向性,以降低全身毒性并更有选择性地将有效载荷递送至癌细胞、肿瘤微环境或其他靶细胞中。近年来,随着抗体、有效载荷、连接子、偶联技术和分析技术等的快速发展,使ADC产品具有更高的均一性、稳定性和治疗指数,极大地促进了ADC产品的开发热潮。
考虑到ADC产品的复杂性和特殊性,为了规范和指导ADC产品的研发,制定本指导原则。本指导原则的起草基于当前的科学认知,主要针对ADC产品申报上市阶段的药学研究提出建议性技术要求,旨在为研发单位提供技术指导。申请人亦可基于产品研发的实际情况,采用其他等同或更有效的技术和方法开展研究,但是应符合药物研发的规律,并提供证明其科学性和适用性的资料。随着技术的发展、认知的深入和经验的积累,本指导原则的相关内容将逐步完善和更新。
二、适用范围
本指导原则主要适用于由抗体/抗体片段和有效载荷(如小分子细胞毒药物)通过连接子偶联而成的ADC产品。其他偶联药物如抗体偶联核素药物、多肽偶联药物、抗体寡核苷酸偶联药物等也可参考本指导原则。由于ADC产品的结构复杂、多样,对于已有成熟的技术指导原则覆盖的组成部分(如化学药物部分、抗体部分等),本指导原则将不再赘述,可参考相应的技术要求。
三、一般原则
ADC产品的药学研究应符合《中华人民共和国药品管理法》、《药品注册管理办法》、《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)的相关要求,临床试验用样品的生产应符合《药品生产质量管理规范-临床试验用药品附录(试行)》的相关要求。
1. ADC产品的一般要求
产品设计方面,ADC产品具有大分子药物和小分子药物的双重属性,靶抗原、抗体、有效载荷、连接子和偶联方式的选择均是影响ADC产品安全性和有效性的关键因素。ADC产品的安全性和有效性有赖于对上述组分的慎重选择、多方面优化以及合理的组合,需从靶向性、在体内循环中的稳定性及生物学活性等多个方面进行综合考量。
生产工艺方面,ADC产品的生产工艺通常涉及裸抗生产、有效载荷/连接子/有效载荷-连接子生产、ADC原液和ADC制剂生产等多个生产环节。因此,ADC产品的生产工艺复杂,涉及多个组分和工艺步骤。产品开发过程中,应基于“质量源于设计”和“风险评估”等理念,开展工艺设计和工艺开发工作。需特别注意应将各个组分(裸抗、有效载荷/连接子/有效载荷-连接子、ADC原液和ADC制剂)作为一个整体,综合考虑整体生产工艺的杂质、病毒和微生物安全性等风险及其控制。
质量研究和控制方面,ADC产品的分子结构、作用机制和质量研究与控制策略均具有其独特性,不同品种因其设计理念和生产工艺不同,质量研究和质量控制方面也存在其特殊性,需视具体情况具体分析。由于ADC产品的结构复杂、异质性强、包含多种产品相关杂质和工艺相关杂质,除了抗体药物具有的质量属性外,还会引入与有效载荷/连接子/有效载荷-连接子、偶联工艺等相关的其他关键质量属性,需采用适宜的技术手段或将多种分析手段相结合,以便将结构特点、纯度和杂质、异质性、生物学活性、有效载荷分布等关键质量属性进行充分表征。
处方开发方面,通常情况下,裸抗和ADC都需要进行处方开发,对于裸抗的处方开发,除了需要确保裸抗本身的稳定性之外,还需要考虑与后续偶联工艺的兼容性,避免对后续ADC生产(包括偶联和制剂等)造成影响。与传统抗体药物相比,ADC分子可能具有更高的疏水性、不规则的表面电荷、构象稳定性差、异质性高等特点,给处方开发带来了更多的复杂性和不稳定因素。此外,裸抗、有效载荷/连接子/有效载荷-连接子和ADC分子均具有不同的生物物理性质。因此,制剂处方开发需找到合适的配方,平衡裸抗、有效载荷/连接子/有效载荷-连接子和偶联化学的稳定性,密切关注制剂中蛋白的聚集和颗粒形成、有效载荷的脱落等。
2. ADC产品不同研发阶段的考虑
ADC产品作为创新性抗体药物,研发和生产需遵循药物研发的一般规律,在保证临床基本安全性的前提下逐步完善、持续优化。根据产品研发生命周期的规律在不同研发阶段以及上市后的过程中采用基于科学和风险评估的开发策略。临床试验申报阶段,重点关注影响临床安全性的因素,并基于产品特点和生产工艺对杂质进行有效控制。原则上,临床试验用样品的质量应不低于非临床研究用样品的质量。临床试验期间,基于工艺开发和对产品质量属性的理解,需逐步确认关键工艺步骤和工艺参数、生产过程中的控制项目和关键质量属性等,建立稳定的生产工艺和完善的质量控制体系。研发期间,原材料、生产工艺、质量标准等可能会随着工艺开发或优化发生变更。ADC产品结构、生产工艺和供应链等的复杂性对评估变更的潜在影响提出了额外的挑战,变更计划的评估和实施应更为谨慎。各类变更方案的实施需建立在与研发阶段相适应的可比性研究的基础上,可比性研究应基于风险评估原则并参考ICH Q5E等相关指导原则的要求进行,采用足够精密且灵敏的分析方法合理评估变更对产品质量的影响,尤其应关注中间体变更产生的质量属性的差异是否会对后续偶联工艺或ADC原液关键质量属性产生不良影响。上市申请阶段,经过工艺开发和系统完整的工艺验证,确定关键工艺步骤和关键工艺参数,并对关键质量属性进行控制,以确保商业化生产工艺能持续、稳定地生产出符合目标质量的产品,药学研究数据应能支持产品的安全、有效和质量可控性。同时,制定上市后生产工艺持续验证和优化的工作方案,以持续地保证产品质量。
四、风险评估与控制
ADC产品是大分子药物和小分子药物的结合,其从产品设计、生产工艺、处方开发、质量研究和控制、稳定性等方面均面临诸多挑战。产品的开发从起始物料、工艺开发到质量控制等都涉及化学和生物学等多学科参与,其分子结构和生产过程复杂多样,产品异质性高,且不同的ADC产品呈现出较大的差异,加上新的抗体形式、有效载荷、连接子以及新的偶联策略也在不断出现,使得每个ADC产品的生产工艺和控制策略都具有其个性化的特点。此外,ADC产品的生产工艺包含了裸抗、有效载荷/连接子/有效载荷-连接子、ADC原液和制剂等多个生产环节,存在较高的变更复杂性。因此,需基于产品和工艺的特点,参考ICH Q8和Q9等相关指导原则的质量风险管理理念,科学利用风险评估工具,从分子设计、生产工艺、质量控制和稳定性等多因素进行风险评估。根据风险评估结果,结合对产品和工艺的理解制定相应的风险控制策略。风险控制策略的修订应贯穿于产品的全生命周期,随着新知识、生产经验的积累和对产品质量属性的理解不断更新。
五、生产用物料
生产用物料主要指ADC产品生产过程中使用的所有物料,包括起始物料、生产过程中使用或添加的物料(如培养基及其添加成分、纯化试剂、偶联试剂、偶联酶等)、辅料以及生产用耗材(如培养袋、储液袋、移液管路、滤膜等)等。生产用物料与产品的质量、安全性和有效性密切相关,应建立良好、规范的质量管理体系,并参照《中国药典》等相关要求基于风险评估原则进行控制。生产过程中使用的细胞基质应符合《中国药典》通则“生物制品生产检定用菌毒种管理及质量控制”和“生物制品生产检定用动物细胞基质制备及质量控制”的相关要求;使用的其他生产用物料应符合《中国药典》通则“生物制品生产用原材料及辅料质量控制”和ICH Q11的相关要求。
生产过程中使用的耗材和容器,如一次性生物反应器、超滤膜包、过滤器、管路等,应具有稳定的物理和化学特性,耗材与直接接触的溶液、中间产物等有良好的相容性。基于耗材的材质、使用阶段、供应商检测报告等开展风险评估和/或相应的相容性研究。此外,ADC生产过程中需要用到一定比例的有机溶剂,生产过程中直接接触的材料或生产设备(如一次性反应袋、超滤膜包、管路等)应能够耐受有机溶剂且材料浸出物需符合相关要求,同时需关注浸出物对产品质量的影响。
六、生产工艺
(一)生产工艺开发
ADC产品的生产工艺通常涉及裸抗生产、有效载荷/连接子生产、ADC原液生产和ADC制剂生产等多个生产环节。应遵循药物生产工艺开发的一般规律,基于对目标产品质量属性的理解,结合生产工艺与质量之间的相关性,逐步完善工艺,完成从实验室到商业化规模生产的开发过程,逐步确定关键质量属性、工艺步骤和关键工艺参数。产品生命周期中,生产工艺应随着工艺技术的进步和对产品理解的深入不断优化,基于变更类型和开发阶段,充分评估变更对产品安全性和有效性的影响,参考相关指导原则针对工艺变更开展相应的可比性研究,以保证产品质量。
1. 有效载荷/连接子/有效载荷-连接子
有效载荷、连接子和有效载荷-连接子的生产工艺开发,应按照化学原料药的要求开展,可参考《化学药物原料药制备和结构确证研究的技术指导原则》、ICH Q系列等相关指导原则。在产品开发初期,需要基于ADC产品的目标适应症,结合有效载荷的作用机制,以及不同结构连接子的特性,通过成药性预评估,选择并确定有效载荷-连接子的化学结构。确定结构后,根据ADC修饰和偶联反应的化学特性,选择和设计合理的连接子、有效载荷和ADC分子的合成路线,并以此制定连接子和有效载荷的合成路线及质量控制策略。如采用裸抗首先与连接子反应,形成抗体-连接子复合物后进一步与有效载荷反应获得ADC原液,在合成路线设计时,应采用能够避免或降低产生与抗体或抗体-连接子复合物反应的副产物或杂质的反应路线或条件。若采用首先合成有效载荷-连接子复合物,然后进一步与裸抗反应获得ADC原液,则应将有效载荷-连接子复合物作为关键中间体,合理设计复合物的化学合成用起始物料,在有效载荷-连接子合成路线设计时,应采用能够避免或降低产生与裸抗反应的副产物或杂质的反应路线或条件,而连接子和有效载荷的合成路线则应通过其产生的杂质是否会影响有效载荷-连接子中间体的质量,进而影响ADC产品的质量进行评估。有效载荷/连接子/有效载荷-连接子的关键质量属性应从其对ADC药物偶联工艺和最终产品的安全性、有效性等方面的影响,通过风险评估的方式进行确认。
2. 裸抗
裸抗类型多样,包括单抗、双特异性抗体、多特异性抗体、纳米抗体、抗体融合蛋白、Fab/ScFv片段等。裸抗部分的生产工艺开发应参考《中国药典》、《人用单克隆抗体质量控制技术指导原则》,以及ICH、WHO等国际通用有关技术要求开展研究。裸抗与常规抗体药物生产工艺类似,但是部分基因工程改造过的用于定点偶联的裸抗生产工艺可能会由于其修饰基团的特点而有所不同。因此,裸抗除了需关注常规抗体生产的风险点外,需要从ADC产品分子的设计和生产的整个过程关注其对ADC原液生产过程的影响,以及对最终ADC产品质量的影响。如聚体水平的控制需要考虑到ADC原液生产过程中聚体的变化;而对于赖氨酸介导的偶联技术的ADC药物生产时,需要考虑裸抗的C末端赖氨酸残基水平以及裸抗处方溶液中的氨基酸成分;对于半胱氨酸介导的偶联技术的ADC药物生产时,需要关注裸抗的半胱氨酸相关变异体(如三硫键、游离巯基等)水平等。在裸抗(特别是双特异抗体或多特异抗体)的工艺开发和控制中,还需关注产品相关杂质(如二硫键错配杂质)对最终ADC产品的安全性和有效性等方面的影响。
3. ADC原液
ADC原液生产工艺的开发,应基于ICH Q8质量源于设计(QbD)的理念,进行工艺设计和开发工作。在生产工艺放大和转移过程中,需充分评估工艺放大和转移对产品关键质量属性的影响,按照相关指导原则根据药物开发的阶段进行基于风险的可比性研究。对于ADC原液生产工艺放大和转移过程,需特别关注放大和转移前后关键质量属性包括载药分布、载药量和偶联位点的可比性,杂质的去除能力等。
ADC原液的生产工艺通常包括抗体修饰(如适用)、偶联反应和ADC纯化等步骤。抗体修饰部分根据采用的偶联技术不同而各不相同,抗体修饰的主要目的是在抗体上引入可供反应的活性化学基团,如通过还原剂打开抗体二硫键产生活性自由巯基,或者是通过基因工程技术在抗体特定位点引入半胱氨酸或包含活性反应基团的非天然氨基酸,也可通过生物酶对糖链进行改构在糖链上引入活性反应基团以供偶联反应等。抗体修饰是决定ADC药物载药量和载药分布的关键步骤,因此需要根据偶联技术和修饰反应特点,开发合适的生产工艺,选择和设定合理的中控策略。如修饰后产物需要纯化的,还应引入合理的纯化工艺;如在修饰过程中的试剂有引入外源因子风险的,其纯化工艺应充分考虑外源因子的去除,并参考ICH Q5A开展病毒清除研究;如修饰后抗体按中间体管理的,还应制定合理的中间体质量标准并开展相应的稳定性研究,设定有效期等。
偶联反应相对于抗体修饰步骤而言,各个技术平台都比较相似,通常是利用快速的化学反应或酶促反应将有效载荷-连接子或有效载荷偶联在修饰后的裸抗的活性位点上,或者利用化学反应和酶促反应的特异性直接将有效载荷-连接子偶联至裸抗的特定位点上。在此过程中,通常会使用有机溶剂辅助提高连接子-有效载荷在水溶液中的溶解性,提高偶联反应的效率。偶联反应应特别关注有机溶剂的选择,化学药物的投料比例等参数,控制聚体和非特异性偶联的产生等。考虑到ADC产品高异质性,建议偶联工艺关注抗体二硫键的还原位点和还原比例(如适用)、偶联位点和结合数量的控制、有效载荷的分布、杂质的偶联情况等,从而制定合理的生产工艺和确定合理的工艺参数。定点偶联应关注其定点偶联原理、可能的非定点偶联发生概率及其他副反应情况。如涉及到酶催化的反应,还应关注酶引入的安全性风险及其在ADC原液中的残留。尽量避免偶联反应中出现过量投料的操作,如确需过量投料,应结合下游工艺进行风险评估。
纯化的主要目的是去除生产工艺中所引入的工艺相关杂质和产生的产品相关杂质。工艺相关杂质主要包括残留的修饰用试剂、催化剂、反应酶、有机溶剂以及未偶联的连接子、有效载荷或有效载荷-连接子中间体等;产品相关杂质主要为生产工艺过程中所产生的聚体和片段等,有些生产工艺还可能通过纯化手段调整ADC药物的药物抗体偶联比(DAR)和载药分布。因此,应根据纯化的目的选择纯化手段和技术,并对生产过程中可能引入或产生的杂质进行全面评估以确定纯化效果。
4. ADC制剂
ADC产品剂型和处方的选择,需根据ADC产品的复杂性和特殊性进行剂型和处方的开发。由于ADC在溶液储存条件下容易发生化学降解或者聚集,目前一般选择冻干制剂,为提高临床用药的便利性和安全性,基于对有效载荷/连接子、裸抗的稳定性优化开发液体剂型的研究也在推进中。ADC处方开发应基于对裸抗、有效载荷/连接子和ADC的理化性质的深入理解,获得合理有效的处方策略,采用合适的方法(如设计空间等),确定合适的pH值缓冲体系和辅料,以同时保持裸抗、有效载荷/连接子和ADC制剂的稳定。例如疏水性的小分子药物与亲水性的抗体偶联可能会引起ADC的聚集或其他物理化学性质不稳定,因此ADC产品可能需要更高的表面活性剂浓度,来减少因不均一性以及疏水性带来的聚集等风险。
基于制剂的处方开发确定辅料的种类、用量和质量标准。辅料需符合《中国药典》通则“生物制品生产用原材料及辅料的质量控制”的相关要求。若使用新型辅料,应提交全面的研究资料,在缺乏人体安全性研究数据支持的情况下,需参照《新药用辅料非临床安全性评价指导原则》进行研究。
ADC制剂生产工艺一般包括原液解冻、除菌过滤、无菌灌装、冻干(如适用)等步骤。根据研究情况确定生产规模和批量,制定批次的定义,关注上下游规模的匹配性等,尽量避免生产过程中原液混批生产制剂,尤其应避免化药、裸抗、ADC原液多环节都混批的情况。如不可避免需要中间产品的混批操作,应在良好的生产工艺控制和质量管理体系保证每个批次的样品均符合质量标准,并开展混批的工艺验证,制定混批的原则等。如果制剂工艺过程涉及冻干工艺,应对冻干工艺参数和冻干曲线进行研究。
5. 工艺优化
工艺开发期间随着关键工艺步骤和参数的不断优化、规模放大、提高产品质量或/和稳定性等进行生产工艺变更,变更的实施应基于充分的可比性研究。可比性研究可参考相关指导原则的要求,如ICH Q5E等,基于变更的风险评估结果建立可比性研究方案。早期开发阶段,由于生产工艺尚未最终确定,且相关知识、经验和批次数量有限,可基于有限批次的研究数据进行可比性研究,但应关注安全性和有效性相关的质量属性(如杂质特征、DAR值、生物学活性等)。后期开发阶段,随着生产经验的积累和对产品工艺、质量的深入理解,应开展全面和充分的可比性研究,设定有足够生产经验和临床数据支持的可接受标准。
ADC产品工艺和供应链的复杂性对评估变更的潜在影响提出了额外的挑战。裸抗、有效载荷/连接子/有效载荷-连接子中间体的可比性评估还需考虑是否需要对衍生的ADC原液或制剂进行可比性研究或生产规模的工艺确认。还应关注中间体(如裸抗、有效载荷-连接子)变更产生的质量属性的差异是否会对后续偶联工艺或ADC原液关键质量属性产生不良影响。
(二)生产工艺的确认与验证
工艺验证的目的是证明已经确定的生产工艺能否按照拟定的工艺步骤和参数持续稳定生产出符合预期标准的产品。通过工艺表征识别每个工艺参数对产品质量或工艺性能表现的影响关系,制定出中控样品的可接受标准,确保关键工艺参数在可接受的操作范围内生产出持续且稳定的产品。最终通过工艺验证证明生产工艺按照规定的工艺参数能够持续生产出符合预期质量标准的产品。
上市后,应在商业化生产过程中开展持续的工艺验证。ADC产品的工艺验证应包括裸抗、有效载荷/连接子/有效载荷-连接子以及ADC原液和制剂的工艺验证。
有效载荷/连接子/有效载荷-连接子的工艺验证可参考国内外相关指导原则如ICH Q7、ICH Q11等的要求开展,包括生产工艺一致性、杂质限度、有机试剂残留可接受限度等。
裸抗的工艺验证可参考《中国药典》及国内外相关指导原则的要求开展,关注工艺的稳健性和产品质量属性批间一致性等。
ADC原液的工艺验证是在充分理解生产工艺与关键质量属性的基础上,确定生产工艺的关键工艺参数和控制策略,采用商业化生产工艺开展规范的工艺验证。验证内容应根据产品的生产工艺和风险评估确定,一般包括工艺的一致性、工艺参数的稳定性、产品相关杂质和工艺相关杂质的去除、纯化和超滤工艺验证、产品质量属性批间一致性等。由于ADC分子的结构特点,在开展确认和验证时需同时考察结合不同批次的裸抗中间体和有效载荷/连接子中间体进行偶联的因素。此外,根据产品特点,还需重点关注有效载荷/连接子/有效载荷-连接子相关杂质的去除效果和残留限度。
ADC制剂工艺验证应对灌装和冻干(如适用)等关键工艺步骤及其参数范围进行确认,保证制剂的质量可控性和批间一致性。
七、质量研究与质量控制
(一)质量研究
质量研究需选择代表性批次(如非临床研究批次、临床研究批次和(或)商业化工艺批次等)和/或适当生产阶段的样品作为研究对象,采用先进的分析方法进行研究,研究项目需全面、充分,尽可能涵盖所有可能与产品安全性、有效性相关的项目。分析方法还应关注样品的处理和分析过程,避免样品预处理等分析过程对产品质量产生影响,导致分析结果无法代表样品的实际质量。
ADC产品质量研究包括有效载荷/连接子/有效载荷-连接子部分、裸抗部分和ADC原液/制剂部分,原液和制剂之间若存在质量特性的差异,应分别取样进行研究。
1. 有效载荷/连接子
连接子、有效载荷以及有效载荷-连接子复合物的质量研究可参考化学药物相关的指导原则,如《化学药物原料药制备和结构确证研究技术指导原则》、《化学药物杂质研究技术指导原则》、《化学药物残留溶剂研究技术指导原则》、《化学药物质量标准建立的规范化过程技术指导原则》、《手性药物质量控制研究技术指导原则》以及ICH等相关指导原则。连接子除常规的质量研究外,还需重点关注可偶联杂质的研究和控制。有效载荷通常具有高活性及较多的手性中心,应对其起始物料及合成中间体进行充分的质量研究,并根据需要对终产品(有效载荷)进行手性异构体分析研究。有效载荷-连接子复合物通常具有多手性中心、不稳定(如连接子水解)和高活性(如存在多个反应中心)等特点,需重点关注有效载荷-连接子复合物在生产过程中的手性控制,可偶联杂质及未知杂质的控制,以及产品本身及偶联过程中的稳定性变化。由于在偶联反应完成后,可偶联杂质极难量化且难以去除,因此建议将有效载荷-连接子复合物中的可偶联杂质控制在可接受的水平。
2. 裸抗
裸抗质量研究可参考《中国药典》及相关指导原则,如《人用单克隆抗体质量控制技术指导原则》、ICH等相关指导原则。原则上,ADC裸抗中间体的质量研究要求和抗体药物的要求基本一致,此外,还需对可能影响偶联工艺的质量属性进行充分的研究和适当的控制。虽然ADCC或CDC一般不是ADC产品的主要作用机理,应基于抗体的类型、改构等开展Fc段功能研究,若对终产品的安全性或有效性产生影响,则应进行适当的控制。
3. ADC原液/制剂
ADC产品综合了抗体药物的靶向性和小分子药物的细胞毒性优势,但二者的偶联也改变了彼此的物理化学特性,可能会引起结构、电荷等变化。因此,ADC产品需要增加偶联引起的关键质量属性,如DAR、载药分布、偶联位点(包括非理论偶联位点)、未偶联的裸抗、游离有效载荷或连接子及其衍生物(如降解产物和/或与淬灭剂的反应产物)、异质性等的研究和控制。应采用适宜的、先进的分析技术,从结构确证、理化性质、生物学活性和杂质研究等角度进行全面的表征,并结合对裸抗的特性分析充分了解偶联前后的相关特性变化(如高级结构、翻译后修饰、分子大小变异体、电荷变异体、抗原结合活性、Fc功能活性等),提供尽可能详尽的信息以反映终产品的质量属性。质量研究应至少包括以下范畴:
3. 1结构确证与理化特性
结构确证研究应结合ADC产品的结构特点,采用适宜的分析方法对一级结构、二级结构、高级结构、偶联位点及偶联比例、修饰位点(如有)等进行表征。此外,开展ADC结构确证时需考虑同时以对照品和裸抗作为对照。应采用适宜的分析方法,如肽图谱法和质谱分析法,评估偶联工艺对裸抗一级结构(如氨基酸序列覆盖率、二硫键连接)、糖基化修饰和翻译后修饰等的影响,尤其需关注包括互补决定区(CDR)在内的影响产品功能的关键位点。
鉴于ADC分子结构的复杂性,基于产品特点可采用酶解、还原等方式结合液质联用(LC-MS)/质谱法(MS)技术分步骤、分段降低ADC分子结构的复杂性以提高分辨率和结果的可靠性。对于修饰发生在半胱氨酸残基上或工艺过程中使用了还原剂的产品,还应考虑二硫键、三硫键、游离巯基和巯基氧化等情况。
抗体通常具有复杂的异质性(如电荷变异体、分子大小变异体、糖基化和其他翻译后修饰等),裸抗本身的异质性及偶联造成的异质性的叠加会导致ADC的复杂程度大幅增加。对于具有高度异质性的ADC产品(即使是利用定点偶联技术的产品),需采用具有足够分辨率的可靠分析方法进行全面表征,以阐明产品相关物质的多样性。研究中需根据有效载荷和连接子的化学性质、偶联方式以及产品的异质性等选择合适的特性分析方法。
3. 1. 1一级结构和药物偶联位点
采用适当的分析方法,如肽图谱法和质谱分析法,评估偶联工艺对抗体一级结构(如氨基酸序列覆盖率、二硫键连接)、糖基化修饰和其他翻译后修饰等的影响。偶联位点可能影响PK/PD和分子稳定性,可通过酶解后采用LC-MS法对ADC中化学药物与裸抗的偶联位点进行鉴定和分析。
3. 1. 2药物抗体偶联比(DAR)
DAR表示每个抗体分子上偶联的有效载荷的平均数量,直接与产品的有效性和安全性相关,是ADC产品的关键质量属性。根据连接子、有效载荷的化学性质、偶联方式以及DAR异质性高低选择适宜的分析手段,常用的方法包括紫外-可见分光光度法(UV)、疏水色谱法(HIC-HPLC)、反相色谱法(RP-HPLC)、MS等。对于双载荷的ADC,除了总的DAR值以外,还应以DARa和DARb分别报告a和b两种载荷的DAR值。
3. 1. 3药物载量分布
ADC产品,尤其是采用非定点偶联方式的ADC产品,通常是包含了不同位点偶联和连接不同数量有效载荷的ADC分子混合物。药物载药量分布表示偶联有不同数量的有效载荷的ADC分子分别占总的药物分子的比例。应采用适当方法,如疏水高效液相色谱(HIC-HPLC)、反相高效液相色谱(RP-HPLC)、毛细管电泳(CE)或MS等,鉴定不同载药量组分的分布。
3. 1. 4分子大小变异体
分子大小变异体直接影响产品有效性和安全性,与抗体药物相比,由于偶联了疏水性小分子引起的ADC药物疏水性增加、表面电荷分布改变以及热稳定性降低,可能会导致ADC产品有更强的聚集倾向。应采用适宜的方法,如分子排阻色谱法(SEC-HPLC)、十二烷基磺酸钠-毛细管凝胶电泳(CE-SDS)、分子排阻-多角度静态光散射(SEC-MALS)、分析型超速离心(AUC)、动态光散射(DLS)、粒子测量和LC-MS等多种方法对ADC的分子大小变异体进行研究。目前SEC-HPLC和CE-SDS是比较常用的放行检测方法。SEC对聚集体分辨率较好,而对片段(如HHL和主峰的差别)分辨率可能不理想,而CE-SDS法对片段分辨率较好,两种方法有一定的互补性。
3. 1. 5电荷变异体
常规抗体药物通常采用毛细管区带电泳(CZE)、离子交换色谱(IEX-HPLC)、毛细管等电聚焦电泳(CIEF)或成像毛细管等电聚焦电泳(iCIEF)等方法研究电荷变异体。对于ADC产品,电荷变异体分析方法的开发需要结合产品特性,如有效载荷/连接子/有效载荷-连接子的特性(尤其是电荷)以及偶联位点的选择(如赖氨酸、链间巯基、半胱氨酸等)等。考虑化学药物可能与分离介质产生非特异性的相互作用等情况,应选择适宜的一种或多种方法进行分析。此外,偶联过程可能会消耗裸抗上的电荷(如赖氨酸偶联)或有效载荷-连接子引入电荷基团,部分化学药物存在结构特殊性,如疏水性强、不同结构间动态转化等,导致单一的分析方法无法全面地反映电荷异质性。应在充分理解分析方法的深层原理的基础上,科学解读分析结果,必要时可采用其他分析方法进行补充分析,如采用肽图谱法间接评估偶联对抗体本身电荷异质性的影响等。
3. 2生物学活性
生物学活性是反映产品质量和临床有效性的重要指标。应基于产品特点和作用机制等建立可反映体内药效机制的生物学活性分析方法用于产品的功能活性研究。ADC产品的主要作用机制是通过抗体与靶抗原结合,在靶细胞内或细胞外释放有效载荷并发挥其生物学活性功能。应采用适当的分析方法(如ELISA或表面等离子体共振法等)评估与目标抗原的结合活性。选择合适的表达目标抗原的细胞株开发基于细胞的生物学活性方法。生物学活性应能区分ADC特异性杀伤及游离毒素的非特异性杀伤,方法验证时应考虑对杀伤特异性进行验证。若Fc介导的效应子功能(ADCC, CDC, ADCP等)可能影响药物的有效性,或表现出效应子结合功能相关的非特异性毒性,则应进行相应的生物学活性评估。
3. 3纯度、杂质和污染物
3. 3. 1产品相关杂质
产品相关杂质是指生产或储存过程中产生的非预期的、非功能形式的产物。ADC产品潜在的产品相关杂质一般包括聚集体、片段、二硫键错配变异体、未偶联裸抗、杂质偶联ADC、空载连接子、游离有效载荷及其衍生物、副反应产物等。为控制产品质量,建议采用适宜的方法对各类产品相关杂质进行分离和鉴定,参考ICH Q6B的理念评估其安全性风险,根据评估结果综合考虑杂质的控制策略。
未偶联裸抗与ADC终产品竞争靶细胞结合并最终减少输送到靶细胞的药物量,可能直接影响产品的有效性,且未偶联裸抗含量的变化可能会导致疗效发生变化。应依据偶联的有效载荷的性质(如电荷、疏水性)选择合适的分析方法分离未偶联裸抗和ADC,并在放行检测和稳定性研究中对未偶联裸抗的百分含量进行监测。
3. 3. 2工艺相关杂质
工艺相关杂质是指生产过程中产生的杂质,应结合生产用原材料、生产工艺等鉴定潜在的工艺相关杂质并根据情况进行定性和/或定量研究,评估杂质残留的安全性风险,必要时将具有潜在安全性风险的杂质残留纳入质量标准进行控制。可能包括有机溶剂、定点偶联酶(如适用)、元素杂质、偶联试剂(如适用)等。
3. 3. 3污染物
污染物系指生产过程中引入的微生物或其相关组分,如细菌、真菌、支原体、外源病毒因子、细菌内毒素等。生产过程中需采取措施避免引入污染物并对其进行相应的控制,同时在原液和制剂的放行检测和稳定性研究中进行相应的监测。
3. 4含量
采用适宜的物理、化学或免疫学方法测定含量。如测定ADC的消光系数后,采用分光光度法在280 nm处测定蛋白浓度。还应考察有效载荷或有效载荷-连接子、缓冲液组分等对280 nm处吸光度测量值的潜在贡献,如发现明显干扰,在供试品浓度计算中应纳入适当的校正因子或引入其他定量方法。
3. 5其他特性
其他特性分析需结合产品类型及剂型进行控制,可能包括外观、颜色、澄清度、可见异物、不溶性微粒、pH值、渗透压摩尔浓度、装量、复溶时间(如适用)、水分(如适用)、辅料含量等。
(二)质量标准
质量标准作为产品质量控制的重要组成部分,一般基于产品特点和质量研究而确定。鉴于ADC产品复杂的结构和特殊的质量属性,质量控制策略应基于对中间体(裸抗、连接子、有效载荷等)的开发经验、质量研究、对终产品关键质量属性的理解以及对工艺认识的不断积累,结合非临床和临床数据,通过风险评估手段综合制定。
裸抗、有效载荷/连接子部分的控制策略与单独作为抗体药物或小分子药物的常规控制策略基本一致,不再赘述。
1. 检测项目
质量标准中的检验项目通常是在充分的质量研究基础上确定的,在保证产品安全有效方面有重要影响的质量属性。ADC原液和制剂一般包括外观和性状、鉴别、理化性质、纯度和杂质、生物学活性、含量、一般检项等,特殊剂型需根据剂型特点增加额外的检测项目。具体检测项目还应基于产品类型、生产工艺、稳定性和风险评估等确定。
2. 标准限度
质量标准的标准限度通常基于安全性和有效性的考虑,其制定应有合理的依据,一般需考虑产品特点、临床试验暴露情况、各个阶段研究用批次数据、批间一致性研究数据、稳定性研究等,还应考虑所使用的分析方法的灵敏度和变异度等。
3. 分析方法及方法学验证
分析方法的开发和验证应遵循药品开发的一般方法学规律,随着经验积累和研究的不断深入逐步优化完善并验证,以适应各阶段的质量控制要求。基于具体产品建立的新方法应进行全面的验证;药典方法应进行适用性确认;若药典方法经过修订或替代,应进行对比研究确认其合理性。基于不同研发阶段产品质量控制和对比研究的需要,临床试验开展前应完成安全性相关检项的分析方法的确认或初步验证研究。上市申请前应完成全面的方法学验证,建议在确证性临床试验开展前完成方法学的验证,以确保确证性临床试验用样品的质量控制与商业化生产产品保持一致。研发期间若发生了方法学变更或转移,应开展相应的方法学桥接研究。
4. 标准品/对照品
标准品/对照品的建立和制备可参照《中国药典》“生物制品国家标准物质制备和标定”的相关要求。建议采用代表性样品建立标准品/对照品,根据用途进行活性或含量等标定并开展相应的稳定性研究。
八、稳定性研究
稳定性研究是贯穿整个药品研发、上市以及上市后质量研究的重要内容,是产品有效期设定的依据,为产品的生产工艺、制剂处方、包装材料等方面提供依据,同时也是产品质量标准制定的基础。
稳定性研究可参照《生物制品稳定性研究技术指导原则(试行)》和ICH Q5C、ICH Q1A等指导原则的相关要求开展,并应符合《中国药典》中“生物制品贮藏和运输规程”相关规定的要求。ADC产品的稳定性研究对象一般包括有效载荷/连接子/有效载荷-连接子、裸抗、ADC原液和ADC制剂,研究方案应结合产品自身的特点、生产工艺、临床用药方案等情况设计,一般包括长期试验、加速试验、影响因素试验、运输稳定性试验和使用稳定性试验等,研究条件应充分考虑未来生产、贮存、运输和使用中可能遇到的情况。检测项目应全面、合理,根据产品剂型的特点,选择对产品的安全性、有效性等有重要指示意义的项目,检测方法在方法学验证中应确认足够灵敏,能够充分检测出产品质量的变化特征。
连接子由于需要与裸抗或有效载荷连接,通常具有活性较高的活性基团,因此在高温、高湿、光照或氧化等条件下不稳定,根据产品特点,需重点关注连接子或有效载荷-连接子整体在生产、运输以及贮藏中的稳定性以及在偶联过程中的稳定性。
ADC制剂由于分子结构的特殊性和复杂性,其蛋白不稳定性风险较高,因此在稳定性研究过程中应密切关注制剂中蛋白的聚集和颗粒形成,以及输液袋等容器对药物的吸附。
九、包装及密封容器系统
包装及容器密封系统一般包括裸抗、有效载荷或连接子或有效载荷-连接子、ADC原液和制剂的包装容器。为避免储存容器或密封系统对产品的质量产生非预期影响,可参考国内外相关指导原则对容器和密封系统开展相容性研究和密封性研究。
十、名词解释
裸抗:靶向特异性抗原的抗体或抗体片段,可能包括单抗、双特异性抗体或多特异性抗体、纳米抗体、抗体融合蛋白、Fab/ScFv片段等。
有效载荷(payload):ADC药物到达肿瘤细胞、肿瘤微环境或其他靶细胞后发挥作用的化学药物,目前最常见的是小分子细胞毒药物。
十一、参考文献
[1] 国家药典委员会. 《中华人民共和国药典》(2020年版). 2020.
[2] CDE. 人用单克隆抗体质量控制技术指导原则. 2003.
[3] ICH Q5E. Comparability of Biotechnological/Biological Products Subject to Changes in Their Manufacturing Processes. 2004.
[4] ICH Q6B. Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/Biological Products. 1999.
[5] CDE. 生物制品稳定性研究技术指导原则. 2015.
[6] ICH Q5C. Stability Testing of Biotechnological and Biological Products. 1995.
[7] ICH Q7. Good Manufacturing Practice Guide for Active Pharmaceutical Ingredients. 2000.
[8] ICH Q8. Pharmaceutical Development. 2009.
[9] ICH Q9. Quality Risk Management. 2005.
[10] ICH Q11. Development and Manufacture of Drug Substances (Chemical Entities and Biotechnological/Biological Entities). 2012.
《抗体偶联药物药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》起草说明
一、起草背景和目的
抗体偶联药物(Antibody-Drug Conjugate,ADC)是由靶向特异性抗原的抗体或抗体片段与有效载荷(payload)通过连接子(linker)偶联而成的新型抗体药物。与传统抗体药物相比,ADC产品兼具传统小分子药物强效作用及抗体药物的靶向性,以降低全身毒性并更有选择性地将有效载荷递送至癌细胞、肿瘤微环境或其他靶细胞中。近年来,ADC产品在肿瘤治疗中的比重日益凸显,全球已批准15个ADC药物上市,国内也有1个本土创新ADC药物获批上市,并有数十个ADC药物获批开展临床研究。
ADC产品从产品设计、生产工艺、处方开发、质量研究和控制、稳定性等方面均面临诸多挑战。产品的开发从起始物料、工艺开发到质量控制都涉及化学和生物学等多学科参与,其分子结构和生产过程复杂多样,产品异质性高,且不同的ADC产品呈现出较大的差异,加上新的抗体形式、有效载荷、连接子以及新的偶联策略也在不断出现,使得每个ADC产品的生产工艺和控制策略都具有其个性化的特点。
目前,国内外尚无ADC产品针对CMC部分的指导原则,考虑到ADC产品的复杂性、特殊性以及发展现状,为了规范和指导ADC产品的研发与申报,制定本指导原则。起草小组结合既往国内已上市ADC产品的审评技术要求的基础上,基于当前的技术发展和科学的认知,针对ADC产品申报上市阶段的药学研究提出建议性技术要求,后续随着技术的发展、认知的深入和经验的积累,将逐步完善本指导原则。
二、起草过程
本指导原则由生物制品药学部牵头,前期广泛调研了国内外相关指导原则以及ADC药物相关文献,在结合既往国内已申报抗体偶联药物的审评技术要求的基础上,于2022年6月形成《抗体偶联药物药学研究与评价技术指导原则》初稿。2022年7月-2023年4月,部门内召开专业讨论会和部门技术委员会、部门间征求意见等就本指导原则的整体框架和具体细节进行多次深入探讨,经修改后形成初步修订版;于2023年5月召开专家咨询会,邀请学术界、工业界专家对集中反馈的问题及共性问题进行了充分讨论;于2023年6月提交部门技术委员会审核,并根据技术委员会意见进行修改完善形成征求意见稿。
三、主要内容与说明
本指导原则主要适用于由抗体/抗体片段和有效载荷通过连接子偶联而成的ADC产品上市申请阶段的药学考虑,但基于该类产品的研发情况也涉及了在申报临床试验阶段的一些考虑。ADC产品的研发首先应遵循一般药物的研发原则及规律,但ADC产品结构、生产工艺、质量研究与控制等方面存在特殊性,因此在产品的开发中有其特殊的考虑要点。本指导原则主体内容包括九个章节,分别为“前言”、“适用范围”、“一般原则”、“风险评估与控制”、“生产用物料”、“生产工艺”、“质量研究与质量控制”、“稳定性研究”、“包装及密闭容器系统”。前四个章节从本指导原则起草背景、主要适用的产品类型、遵循的一般原则及目前这类产品存在的主要风险和风险控制策略等方面展开说明,后五个章节涵盖了ADC产品生产和质量控制的各个环节,并在每个章节下对此类产品药学研发应关注的内容进行了具体阐述。
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