抗體類藥物靶向性強、療效好、副作用小是未來最重要的細分市場。抗體藥物生產發展了很多年,根據不同的需求,其產物具有不同的生產模式,既可以采用一些原核表達服務機構提供的大腸桿菌表達系統,也可以利用哺乳動物細胞表達系統、酵母細胞表達系統。臨床上主要采用哺乳動物細胞和原核細胞發酵技術來獲得抗體藥物。從靶點上看,國內抗體類藥物研發依然集中在TNF-α、CD20、HER2、VEGF等熱門靶點,相對于一些國外研發比較活躍的新靶點,國內還比較滯后。
1、抗體藥物的種類
抗體藥家族成員多,主要為單克隆抗體,其他還包括抗體偶聯藥物(ADC)、雙特異性抗體、Fc融合蛋白、抗體片段、多克隆抗體等。
單克隆抗體(以下簡稱單抗)藥物是抗體類藥物中最重要的一類。按照人源化程度的不同,單抗藥物可以分為鼠源單抗、嵌合單抗、人源化單抗和全人源單抗。
2、抗體藥物的發現與制備、表達與生產
(1)發現與制備
以最為火熱的抗體藥為例,目前人源抗體的制備主要包括兩項技術:轉基因小鼠技術和噬菌體展示技術。隨著單克隆抗體雜交瘤技術的建立,人們在鼠源抗體的基礎上逐漸開發出了更具人源親和性的全人源抗體,轉基因小鼠就是生產全人源抗體的一個重要平臺。
噬菌體展示技術是制備人源抗體、小分子抗體和其它各類抗體的另一重要平臺。該技術是應用最廣泛的體外抗體篩選技術,具有快捷、準確、不受氨基酸位點限制、庫容量大等特點,能夠模擬天然表位的結構和功能,免疫源性好,生產成本相對低廉,但是該技術仍存在一定的不足之處,容易受到密碼子表達偏好性、轉化效率、陽性克隆等影響。
(2)抗體藥物的表達基礎——細胞株的構建
目前,體外重組蛋白的生產主要包括兩大系統:原核細胞蛋白表達和真核細胞蛋白表達。不同的表達系統所生產的蛋白在活性和應用方法方面均有所不同。美迪西提供原核表達服務和真核表達服務,其擁有多種蛋白表達系統,包括原核蛋白表達系統、酵母蛋白表達系統、昆蟲細胞蛋白表達系統(桿狀病毒)、哺乳動物細胞蛋白表達系統,具備多種融合技術,可以為客戶在蛋白表達與純化方面提供多種選擇。
原核表達系統主要包括大腸桿菌表達系統、乳酸球菌表達系統、芽孢桿菌表達系統這三類。真核細胞表達系統主要包括酵母表達系統、昆蟲細胞表達系統、哺乳動物細胞表達系統這三類。目前,哺乳動物細胞表達已成為生物藥生產特別是抗體藥生產最重要的技術。
(3)生物藥的生產
生物制品生產工藝的開發過程一般需要經歷工程細胞庫的構建、搖瓶工藝開發、小試工藝開發、中試放大、生產純化和制劑等步驟。細胞庫通常是三級管理,即原始細胞庫(PCB)、主細胞庫(MCB)和工作細胞庫,其中MCB和WCB需要檢定合格后并分別于GMP環境下存放。
另外,根據生物制劑的屬性特點不同,會采用不同的哺乳動物細胞進行生產,其中BHK21、CHO細胞等傳代細胞系已證明具有致瘤性,可不必做致瘤性檢測;而Vero細胞因其在一定代次內無致瘤性,則必須做致瘤性檢測。
3、抗體藥物的熱門靶點
(1)TNF-α靶點
腫瘤壞死因子(TNF-α)是臨床獲批和臨床研究最多的靶點之一,該靶點是單抗取得最為成功業績的靶點。排除TNF-α融合蛋白藥物依那西普,僅抗TNF-α單抗就有4個重磅炸彈級品種:首個獲批的英夫利西單抗,“藥王”阿達木單抗,以及戈利木單抗和賽妥珠單抗。
(2)VEGF靶點
與TNF-α一樣,血管內皮生長因子(VEGF)也是藥物獲得巨大成功的靶點,貝伐珠單抗的上市及其腫瘤饑餓療法的提出在當時的影響力不亞于PD-1及其腫瘤免疫療法。
VEGF單抗除了在腫瘤領域取得巨大成功,也廣泛用于眼底新生血管疾病的治療。包括貝伐珠單抗、雷珠單抗,以及2個VEGF融合蛋白類藥物(阿柏西普和康柏西普),都廣泛用于包括年齡相關性黃斑病變在內的多種新生血管疾病。VEGF單抗藥物治療眼底疾病的地位甚至高于其治療腫瘤的地位。
(3)CD20靶點
CD20靶點單抗主要用于非霍奇金淋巴瘤和淋巴細胞白血病的治療。全球首個獲批的CD20類單抗羅氏的利妥昔單抗(美羅華)。在國內市場,美羅華也是最暢銷的抗腫瘤單抗藥物。
(4)EGFR靶點
表皮生長因子受體(EGFR)類單抗主要用于結直腸癌的治療。第一個獲批的EGFR類單抗是Imclone的西妥昔單抗(愛必妥)。在國內,除了愛必妥,尼妥珠單抗(泰欣生)也獲批上市,兩個品種上市早期都經歷了快速增長,不過目前增速有所放緩,愛必妥的成功和泰欣生的上市促進了國內EGF類抗體的研發。
西妥昔單抗的最大問題同樣是免疫原性,該藥屬于人鼠嵌合單抗,因此EGFR類單抗研發也著眼于解決免疫原性問題。帕尼單抗(帕妥木單抗)是安進研發的全人源EGF單抗,單藥一度被認為有望替代西妥昔單抗,不過上市后大規模臨床研究并未支持其在療效或安全性上優于西妥昔單抗。
(5)HER2靶點
HER2靶點單抗主要用于乳腺癌等HER2高表達的癌癥治療。第一個獲批的HER2類單抗是羅氏的曲妥珠單抗(赫賽汀),在國內該藥銷量增速迅猛。對于HER2高表達的乳腺癌、胃癌等疾病,曲妥珠單抗的療效優越,并已經被國內外指南一致推薦為HER2陽性的乳腺癌等疾病的一線用藥。
中國是乳腺癌的高發國,患者眾多,故HER2單抗市場巨大。盡管曲妥珠單抗已經得到臨床認同,但業內還是希望能在HER2藥物中有新的突破。帕妥珠單抗是羅氏新獲批的HER2單抗,該藥盡管同屬HER2單抗,但作用靶點與曲妥珠有所區別。臨床研究發現曲妥珠單抗聯合帕妥珠單抗的療效較單用曲妥珠單抗大幅提升。
(6)PD-1/PD-L1靶點
抗腫瘤無疑是抗體類藥物最為關注的領域,而在抗腫瘤領域,以PD-1、PD-L1為代表的抗腫瘤免疫治療又是其中最閃亮的類別。兩個腫瘤免疫藥物Opdivo(Nivolumab)和Keytruda(Pembrolizumab)被列為2014年度最重要的創新藥。除了這兩個品種,羅氏的Atezolizumab也獲批上市,該藥是全球首個獲批的PD-L1藥物。
(7)IL-6靶點
IL-6類單抗主要用于類風濕、關節炎等自身免疫疾病。類風濕、關節炎的生物制劑治療一度被TNF-α抑制劑壟斷,但歐美最新指南普遍將各類生物制劑放到了等同地位,這使得包括IL-6類在內的各種非TNF類藥物獲得了巨大的市場機會。IL-6類藥物目前最暢銷的是羅氏的托珠單抗。
(8)RANK靶點
核因子-KB受體活化因子(RANK)及其配體RANKL與破骨細胞的成熟等一系列骨代謝相關信號通路有關。對RANK及其配體RANKL的抑制,可在某些情況下改善骨代謝,減少骨質疏松和骨折等疾病風險。
根據該機制,有公司成功開發了針對RANKL的狄諾塞單抗,該藥已獲批用于惡性腫瘤骨轉移(SREs)和骨質增生等4種有巨大市場容量疾病的治療。狄諾塞單抗盡管上市時間不長,但市場表現優異。國內RANK單抗均屬于狄諾塞單抗及其類似藥。