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1、Slide 1 张伯彦张伯彦 博士博士 北京天广北京天广实生物技术股份有限公司实生物技术股份有限公司 抗体类药物的质量控制抗体类药物的质量控制 提纲目录提纲目录 单单抗体抗体类类药物结构和变异体特征药物结构和变异体特征 依赖临床周期的生产工艺和产品的质控依赖临床周期的生产工艺和产品的质控体系体系 生产用生产用细胞株克隆筛选方法细胞株克隆筛选方法 生产过程中控体系生产过程中控体系 原液成品放行质量标准原液成品放行质量标准 原液原液成品稳定性研究成品稳定性研究 质质控控分析方法开发分析方法开发 质控分析质控分析方法的有效性验证方法的有效性验证 结构确证，表征分析和结构确证，表征分析和关键质量关键质
2、量因素评估因素评估 可比性评估可比性评估（仿制药与原研药，工艺变更，场地变更）（仿制药与原研药，工艺变更，场地变更） 总结总结 致谢致谢 2 人IgG1 裸抗体的结构裸抗体的结构 Fab： 抗原结合 轻链轻链 轻链轻链 重链重链 重链重链 重链重链 重链重链 Fc： 抗体和补体 依赖的细胞 毒作用 药物代谢 铰链区铰链区 铰链区铰链区 Hindge Region 罗氏罗氏/基因基因泰泰克公司克公司 KADCYLA模式模式 （2013年年2月）月） 赖氨酸 偶联 西雅图基因公司西雅图基因公司 ADCETRIS模式（模式（2011年年8月）月） 目前针对多种癌症的大量 临床研究的ADC使用这种模式
3、。 这种模式尚处于早期研发阶段 （点突变的Thio-Mab或Ambrx 的非天然氨基酸）。 轻重链间二硫键偶联 定点偶联 抗体抗体-毒素偶联物（毒素偶联物（ADC） 抗体抗体结结构和其构和其电电荷荷变变量量产产生的原因生的原因 CH2 CH3 CL VL VH CH1 CH2 VL CL VH CH1 CH2 CH3 C-端 Lys Variants Amidation 链间二硫键位置 Glutathionylation Cysteinlyation Fc Region Sialylation Non-Glycosylation Glycan variations 任何位置 Deamidati
4、on Glycation Succinimide from Asp 变化视具体情况： Fragmentation Aggregation Oxidation Isomerization Sequence variant Higher order structure 酸性峰 - Red 碱性峰 - Blue 视具体情况- Green 电荷变量是测定抗体药物降解变异最灵敏的一种方法。电荷变量是测定抗体药物降解变异最灵敏的一种方法。 抗体抗体类药类药物是物是产产品相关品相关杂质杂质的混合物的混合物 1. 体积变异体体积变异体 Terminologies: Aggregates, main peak,
5、 fragments Assays: HPSEC, CE-SDS, SDS-PAGE, AUC 2. 电荷变异体：电荷变异体：caused by PTMs Terminologies: Acidic peak, main peak, and basic peak variants Assays: HPIEC, iCIEF, pH-IEC 3. 序列变异体序列变异体: caused by unintended amino acid substitutions Terminologies: sequence polymorphism; mutation; mis-incorporation; se
6、quence extension, insertion, deletion, and crossover. Assays: Multiple proteolysis peptide mapping methods with LC-UV-MS/MS data analysis 4. 高级高级结构结构变异体变异体 Terminologies: high order structure (HOS); tertiary structural isomer. Assays: HDX-MS, hydroxyl radical oxidation foot-printing, other emerging
7、techniques. 6 Page 7 CDR氨基酸修饰降解或序列变异的重大影响氨基酸修饰降解或序列变异的重大影响 CDRs 可能降低结合亲和能力可能降低结合亲和能力Decreased binding affinity 例一，奥玛组单抗：Wakankar AA et al., “Aspartate isomerization in the complementarity-determining regions of two closely related monoclonal antibodies”, Biochemistry, 2007, 46(6) 1534-44. 例二：Vlasak
8、J. et al., “Identification and characterization of asparagine deamidation in the light chain CDR1 of a humanized IgG1 antibody”, Anal. Biochem., 2009, 392(2) 145-154. 可能改变结合特异性可能改变结合特异性 Altered binding specificity Possible change in antigen specificity and, ultimately, tissue specificity High impact
9、 but low probability- the altered specificity is achieved only with a great deal of engineering and multiple alterations 可能增加免疫原性可能增加免疫原性 Increased immunogenicity Idiotypic markers Epitope spreading: increased immunogenicity of therapeutic possibly leading to broader immune response to the therapeut
10、ic antibody Page 8 人源骨架区域修饰降解或序列变异的重大影响人源骨架区域修饰降解或序列变异的重大影响 可能增加免疫原性可能增加免疫原性Increased immunogenicity Allotypic markers* 例如例如：Jefferies R. Lefranc M-P., Human immunoglobulin allotypes: Possible implications for immunogenicity, mAbs, 2009, 1:332-8. Epitope spreading: increased immunogenicity of therap
11、eutic possibly leading to broader immune response to the therapeutic antibody Perhaps sequence variants in constant regions should be of greater concern than those in variable regions because of their potential immunogenicity 可能改变功能活性可能改变功能活性和药代药理和药代药理 CH2区域：FcIIIR binding affinity, ADCC, CDC activi
12、ties CH3区域： FcRn binding affinity, PKPD 例如例如：Yeung et al, “Engineering human IgG1 affinity to human neonatal Fc receptor: impact of affinity improvement on pharmacokinetics in primates”, J Immunol. 2009,182(12):7663-71. 例如例如：Houde, D. et al, Post-translational modifications differentially affect IgG
13、1 conformation and receptor binding”, Mol. Cellular Proteomics, 2010, 9:1716-1728. 提纲目录提纲目录 单单抗体抗体类类药物结构和变异体特征药物结构和变异体特征 依赖临床周期的生产工艺和产品的质控依赖临床周期的生产工艺和产品的质控体系体系 生产用生产用细胞株克隆筛选方法细胞株克隆筛选方法 生产过程中控体系生产过程中控体系 原液，成品放行质量标准原液，成品放行质量标准 原液，成品稳定性研究原液，成品稳定性研究 质质控控分析方法开发分析方法开发 质控分析质控分析方法的有效性验证方法的有效性验证 结构确证，表征分析和结构
14、确证，表征分析和关键质量关键质量因素评估因素评估 可比性评估可比性评估（仿制药与原研药，工艺变更，场地变更）（仿制药与原研药，工艺变更，场地变更） 总结总结 致谢致谢 9 Page 10 依赖临床周期的生产工艺开发（创新药）依赖临床周期的生产工艺开发（创新药） 临床临床I期期 临床临床II期期 临床临床III期期 上市后上市后 III期临床样品期临床样品 生产工艺锁定生产工艺锁定 临床前临床前 Registration batches 工艺优化发生在工艺优化发生在I/II 期间，期间，III期临床前期临床前. 预期工艺变更预期工艺变更 不容许工艺变更不容许工艺变更 克隆筛选克隆筛选for Ph
15、 I GMP生产生产 克隆克隆筛选筛选 for Ph III GMP Regulatory filing with USA FDA IND INDa BLA 美国基因泰克公司：创新生物药 一般来说，一个创新抗体药从DNA质粒构建到BLA上市，需要8-10年时间。 临床前到拿到临床批件约13到到15个月。 Page 11 依赖临床周期的生产工艺开发（仿制药）依赖临床周期的生产工艺开发（仿制药） CDE审批审批 临床临床I/II期期 临床临床III期期 上市后上市后 III期临床样品期临床样品 生产工艺锁定生产工艺锁定 临床前临床前 Registration batches 工艺优化发生在工艺优化
16、发生在I/II 期间，期间，III期临床前期临床前. I/II期临床样品期临床样品 生产工艺确定生产工艺确定 不容许工艺变更不容许工艺变更 克隆筛选克隆筛选for Ph I/II GMP生产生产 临床申请临床申请 临床三期计划临床三期计划 生产批件生产批件 中国生物制药公司： 一般来说，一个仿制抗体药在我国从DNA质粒构建到拿到生产批件上市 ，目前也需要8年左右时间。临床前到拿到临床批件估计约3年到年到3年半年半。 临床批件临床批件 克隆筛选克隆筛选 for Ph III GMP生产生产 为什么要做克隆筛选？为什么要做克隆筛选？ Amidation (C-term)* Di-, tri-sulfide bond formation N, O-Glycosylation C-mannosylation (W) Proteolytic processing (
