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双抗江湖!康方、康宁杰瑞谁能率先突围成首个国内获批双抗?

来源:华夏肿瘤康复网发布时间:2021/6/20 11:28:45
  随着全球第四个双抗药物的获批,曾经“沉寂一时”的双抗来到了爆发前夜,这个赛道被行业专家评价为“还未正式进入比赛已经开始拥挤”。双抗为何爆发?他一定比单抗好吗?好在哪里?现在有哪些选手跑在前面?通过本文以及二条文章全面了解双抗。

  近年来,主要的单抗药物已占全球生物药物市场的一半以上,PD-(L)1免疫抑制剂在肿瘤治疗领域的突破进一步促进了其发展。基于此,诸如双特异性/多特异性抗体和抗体偶联物之类的创新策略展示了进一步发展的巨大潜力。

  与传统的单抗相比,两个或多个靶点的多特异性抗体策略具有靶向更准确、治疗效果更强的优势,充分激发了研发的积极性。然而,由于较高的研发壁垒,市场上批准的药物数量远远少于单抗药物。从双抗概念提出,60多年来全球仅仅批准了四款双特异性抗体,并且首款上市药物还因商业化原因暂停上市,从临床上看Ⅲ期临床试验也仅有几个。

  不过,随着双特异性抗体技术的发展,全球越来越多的生物科技公司投入到对双特异性抗体药物的开发中,仅罗氏就通过收购和控股持有了近10款在临床阶段的双抗在研产品,安进10款,强生8款等等。由于这些巨头的大力投入,双抗的临床试验出现暴增,尽管有很多处于临床前阶段,但这些增长均来自2017年之后,这意味着双抗赛道的潜能巨大。

  而在中国,约三年左右的时间中,研究双抗的公司如雨后春笋般冒了出来。据不完全统计,截至2021年4月30日已有45款双抗产品在研,包括恒瑞医药、百济神州、信达生物等25家企业参与。信达生物和百济神州通过引进和自建,构建了较为庞大的双抗管线,数量分别为7个和5个,均处于临床Ⅰ/Ⅱ期。康方生物和康宁杰瑞这两个企业自主研发的项目进度走在最前,均处于临床 Ⅱ/Ⅲ期,还有专注于双抗技术平台的武汉友芝友生物拥有4款产品在研。

  01 双抗优势与7个难点

  双特异性抗体是将两种不同表位结合到癌症上的抗体,发挥的协同效应比单克隆抗体具有更多优势,同时还可介导多种特定生物学效应的发生。比如:桥联免疫细胞与肿瘤细胞,通过招募和激活免疫细胞杀伤肿瘤细胞;抑制或激发多个信号通路,发挥协调效应;借助抗体双价结构,介导蛋白复合物形成,发挥生物学效应等。与单抗相比,双抗的特异性很强,稳定性相对较差,对理化条件更为敏感,由于批间差较大,不易标准化,制备成本相对较高,制备周期也较长。

  由于双抗在自然状态下并不存在,只能通过人工制备。过去第一代双抗通过化学交联或杂交瘤获得。现在随着技术发展,大多数双抗通过三种方法生成:通过与交联剂的化学缀合,通过两种杂交瘤细胞系的体融合以及通过遗传(蛋白质/细胞)工程。

  无论哪种方法均离不开技术平台。是否有一个适应双抗分子的技术平台,将对分子的成药性、错配率、稳定性产生重要的影响。平台与靶点选择的适配性,是决定双抗项目能否成功的基石。大型生物技术公司在过去十几年中已经开发了60多种不同的技术平台。

  目前处于研发阶段的双抗技术平台大致可以分为两大类:一类是含Fc片段的技术平台全长双抗 ,另一类是不含Fc片段的技术平台双抗。全长双抗平台的优势在于制备工艺上溶解性和稳定性好,疗效上多种作用机制增强肿瘤杀伤效果,半衰期较长;劣势在于有些结构的制备工艺较为复杂,多半会有较高的聚体、错配、纯化得率低等问题。这一类技术平台的代表产物有Catumaxomab,罗氏的 Crossmab/KIH、艾伯维的DVD-Ig、再生元的IgG-scFv等等。

  而后者优势在于易于生产、产量高,疗效上仅通过抗原结合发挥治疗作用,免疫原性低,副作用更低,并且具有极高的组织渗透率有利于实体瘤的治疗,临床剂量小。但是需要开发特定的纯化技术路线,分子半衰期比较短,需要频繁给药,患者依从性较差。这一类技术平台的代表产物是Blincyto,安进的BiTE、赛诺菲的Nanobody、Affimed的 TandAb等。

  现阶段,双抗制备工艺上的难点在于七个层面:

  一是细胞系的选择,NS0与Sp2/0等细胞系所产生的糖型带有较高的免疫原性,人源细胞系易感染外源性和内源性病毒。而微生物细胞缺乏蛋白质折叠分子伴侣可能会受到阻碍,使得蛋白质聚集和包涵体中的产物螯合成为普遍问题。

  二是生物反应器的选择,生物反应器类型和培养模式 ,培养时间,代谢前体的供应,代谢废物的积累,气体浓度和培养温度。这些因素都可能影响产品质量。

  三是培养条件的优化,与单抗相同,双抗的生产细胞在培养过程中代谢需求也会发生变化。需要通过测量培养期间培养基成分的消耗来评估最利于细胞新陈代谢的环境。

  四是聚合物的产生,双抗更具形成高分子量聚集体的趋势,该趋势取决于浓度。

  第五是杂质多,双/多特异性抗体生产过程中产生的产品相关杂质,其浓度通常比单抗生产过程中的更高,如聚集物和变异体。这些杂质的理化性质与产品本身可能高度相似,如疏水性和净表面电荷。为了去除这些杂质,一般需要增加层析步骤。

  六是产量与纯化难度之间的抉择,由于双抗在其杂质分子之间的相似性,层析步骤的分离度通常低于单抗生产工艺。为达到目标纯度,可能不得不牺牲高产量,而优化这些步骤可能比优化单抗工艺更难。

  第七是分析难度高,鉴定产品相关杂质,并明确上清液中有哪些分子,对于开发有效的纯化工艺也至关重要。由于存在众多重链和轻链,只进行简单的凝胶分析是不够的。因此,质谱分析是必不可少的工具。由于双抗的治疗作用更高,还要求开发灵敏度更高的分析方法。其中最核心的是解决重链和轻链的错配问题,目前能解决这一问题的平台不足20家,主要包括罗氏、礼来、艾伯维、再生元、安进等跨国药企和国际顶尖的生物科技公司。

  02 从昙花一现到四款上市

  最早在上世纪60 年代,在一篇 Science论文中,纽约罗斯威尔公园纪念研究所的Nisonoff及其合作者首次提出了双抗的原始概念。并使用胃蛋白酶产生了特异性抑制抗原沉淀的单价抗原结合片段 Fab ,推测出新技术“试图制备具有两种混合特异性的抗体”。

  1975年,Kohler和Milstein将小鼠的骨髓瘤细胞和脾细胞进行融合,得到了既可分泌抗体又可无限增殖的杂交瘤细胞,单克隆抗体杂交瘤技术得以建立。20世纪80年代,随着杂交瘤技术的发展,双抗的研究也呈现爆发式增长。

  1983年,Milstein等人通过Quadroma技术开发了首个具有完整免疫球蛋白G(IgG)结构的双抗。随后几十年,不同结构的双抗分子被不断设计出,并逐步从实验室走向临床试验。

  进入21世纪,双抗分子发展进入突破期。2009年,欧盟批准了全球首个治疗性双抗—Catumaxomab靶向,其结构为三功能双抗Triomab ,用于治疗恶性腹水。

  资料显示,抗EpCAM和抗CD3的三功能抗体结合了经典单克隆抗体和双特异性分子的特征。它是通过四色瘤技术生产的,由小鼠IgG2a和大鼠IgG2b组成。一个特定的抗原结合位点通过CD3结合T细胞,另一个位点通过EpCAM抗原结合肿瘤细胞。Fc区提供了第三功能性结合位点,其能够选择性地结合并激活Fcγ受体Ⅰ,Ⅱa或Ⅲ阳性辅助细胞。Catumaxomab不与抑制性Fcγ受体Ⅱb型辅助细胞结合,这可能会减少某些类型的免疫细胞的激活。不同免疫效应细胞在肿瘤部位的相互作用导致复杂的免疫反应,导致肿瘤细胞的消除。总而言之,Catumaxomab增强了患者自身针对肿瘤免疫系统的激活。

  Catumaxomab的获批极大推动了双抗的开发。科睿唯安数据显示,2010年开发双抗的临床试验较上一年增加了一倍。然而,Catumaxomab开发初期,整个免疫疗法的概念尚不成熟,更别提双抗。这影响了Catumaxomab的临床开发理念,同时基于对研发成本和速度的考虑,该产品在临床开发时未直接选择腹腔转移癌适应证,而是选择了开发较为容易的腹水消退,这一特性使得许多医生将其定位为副作用明显的辅助用药。

  最初的选择为Catumaxomab后来在市场上的冷遇埋下伏笔。上市后,由于其商业所有权公司费森尤斯正值战略转型,并未针对该产品建立专业的销售团队,以及合理的价格和营销方案,上市第一年便打了“哑炮”,2009年Catumaxomab销售额仅为166万美元,接下来的三年也并未实现放量增长,2010年~2012年销售额分别为332万美元、443万美元、454万美元。由于销售惨淡,2017年Catumaxomab暂时告别市场。

  由于第一款双抗在市场的表现,加上研发上的挑战,双抗的研究增速暂时停滞。数据显示,2011年~2013年双抗临床试验新增数量远不如2010年。

  转折发生在2014年,美国生物药鼻祖公司安进开发的Blincyto给双抗赛道的发展带来了希望。这一年,美国食品和药物管理局 FDA加速批准Blincyto上市,用于费城染色体阴性复发性或难治性前体B细胞急性淋巴细胞白血病成人患者的治疗。2015年底,Blincyto获得欧盟委员会加速批准前述适应证。根据其Ⅱ期临床研究的数据显示,经过两个周期Blincyto治疗后,有 43%的患者实现完全缓解或部分血液学复苏的完全缓解。此次批准也使Blincyto成为全球首个抗CD19药物,第二个双抗药物。

  资料显示,Blincyto是一种同时靶向CD19和CD3分子的双抗,能够通过将肿瘤细胞上的CD19蛋白呈递给T细胞特异表达的CD3蛋白,进而激活免疫系统识别并杀灭肿瘤细胞,基于安进的双特异性T细胞衔接系统BiTE开发。Blincyto获批上市后,其市场销售相较 Catumaxomab也有了显著的增长。2016年该药销售额为8500万美元,2017年达到1.75亿美元。

  这样的表现,叠加技术的发展再次使得双抗赛道研发再度火热起来。数据显示,从2014 年开始,双抗临床试验新增数量开始恢复高速增长。到 2017年,第三款双抗药物Hemlibra上市时,全球针对双抗的研发空前火爆。数据显示,2017年双抗临床试验较上一年增加50%,2018年再增长67%到达峰值(50个)。

  2017年11月,Hemlibra获美国FDA批准,用于体内已产生Ⅷ因子抑制物的A型血友病成人和儿童患者的常规预防治疗,以防止或减少出血事件。这是近 20年来,首次获得FDA批准的治疗体内含有Ⅷ因子抑制物的一种A型血友病新药。2015年,FDA曾授予Hemlibra优先评审资格和突破性疗法认定。

  Hemlibra是一种人源化IgG4型单克隆抗体,具有双抗结构,靶向于凝血因子Ⅸa和凝血因子Ⅹ,可桥连活化的凝血因子Ⅸ和Ⅹ,从而恢复凝血过程中缺失的凝血因子Ⅷ功能。

  Hemlibra为何能真正点燃全球对双抗药物开发的热情?一方面与双抗技术的成熟相关,另一方面得益于其良好的疗效使其在市场上表现不俗。数据显示,自Hemlibra上市后,销量增长迅猛,其2019年增长率增长超500%,达到了17.04亿美元。2020年,即便受疫情影响,其销售额仍然达到了23.35亿美元,作为唯一进入全球TOP100药物销售榜单的的双抗药物,排第61位。

  随着双抗技术越来越成熟,此前三款已上市的双抗药物都在向更好的方向发展。据有关媒体报道,Catumaxomab已经于2018年重新启动欧洲GMP生产,该药物的发明人HorstLindhofer博士认为,除已获批适应证外,Catumaxomab在晚期胃癌和肠癌上同样有优异表现,并决定与中国合作。2017年,HorstLindhofer博士与沈潇博士在杭州创立凌腾医药,CDE数据显示,Catumaxomab已经获批临床,适应证为“不适合接受全身治疗的、伴腹膜转移的晚期胃癌治疗”。该公司计划2021年中国申请上市,2022年额外适应证申请。目前在欧洲处于上市许可阶段。

  2018年,Blincyto扩容适应证至治疗患有B细胞前体急性淋巴细胞白血病且缓解但仍有微小残留病MRD的儿童。至今为止,Blincyto仍是唯一一个获批治疗MRD阳性ALL患者的药物,在病情完全缓解后检测残留癌细胞是评估病情复发的最强预后因素。目前已经在全球五十多个国家获批。并且通过安进合作公司百济神州引入中国并获批上市。

  2021年,5月21日,FDA加快批准了强生旗下的杨森制药研发的EGFR/c-Met双抗Rybrevant(amivantamab-vmjw),用于治疗经FDA批准的测试确认的患有表皮生长因子受体(EGFR)外显子20插入突变的局部晚期或转移性非小细胞肺癌(NSCLC)患者,这些患者接受铂类化疗期间或之后发生了疾病进展,是全球第四个上市的双抗,距离上一个双抗获批上市已有4年。

  03 爆发前夜

  近十年来,全球每年新开始的双抗临床试验数量逐年增加,目前正处于双抗药物研发的快速发展阶段,接下来或迎来双抗药物集中上市的情景。

  据不完全统计,目前全球131个双抗药物处于国际多中心临床阶段。从适应证来看,目前处于临床阶段的药物,88%布局肿瘤领域,其中实体肿瘤占比59%,血液瘤占比29%;其次是自体免疫疾病,占比8%;从靶向的细胞类型上来看,细胞毒性效应细胞重定向抗体占比过半数;从是否有Fc段来看,78%是有 Fc段的双抗。

  随着双抗开发的增加,交易数量不包括合并、收购已集中在临床阶段双抗上,导致最近3年增长了140%,而披露的交易总价值却从2007年下降50%,从32亿降至16亿美元。

  科睿唯安预计,随着Hemlibra的大规模销售增长,到2024年该款药物将增长到39.6亿美元。而伴随着新进入者获批例如faricimab、greemubamab、MCLA-117和XmAb-14045,双抗市场将在2024年超过54.3亿美元。

  伴随双抗药物研究的发展,新一代抗血管生成治疗方法正在出现。如艾伯维有12个相关项目正在积极开发中。大多数项目都集中在通过联合靶向两种甚至三种参与血管生成的分子,如 VEGF、VEGFR2、DLL4和ANGPT2来提高抗血管生成的效果。其中靶向DLL4和VEGF的Dilpacimab是这类药物中最先进的项目之一。Dilpacimab旨在共同抑制DLL4和VEGF信号,以获得更显著的抗肿瘤疗效。数据显示在VEGF存在的情况下,Dilpacimab阻断DLL4信号通路的能力增强了20~50倍。

  在抗肿瘤发生层面,通过靶向致癌受体的抗肿瘤发生是另一种经过充分验证的抗癌治疗。帕妥珠单抗和曲妥珠单抗都是治疗HER2乳腺癌的药物,为了开发出曲妥珠单抗和帕妥珠单抗的理想组合治疗方法,目前正在进行早期临床测试中的一些双原位Her2双抗计划。百济神州从Zymeworks引入的ZW25是一种基于Azymetric平台设计的双原位Her2双抗,目前处于临床Ⅱ期,而天广实生物同靶点产品则在临床Ⅰ期,其他进度靠前的产品还有Merus的MCLA-128(HER3×HER2)、强生的两款产品(EGFR×cMET)在临床Ⅰ期。

  在增强肿瘤免疫力方向,亦是双抗研究广泛应用的方向。目前抗CTLA-4和抗PD-(L)1药物治疗已显示出令人鼓舞的疗效,并彻底改变了癌症治疗方法。为了进一步提高抗肿瘤功效,并且降低CTLA-4的毒副作用,科学家们开始考虑通过组合两种单抗来实现累加效应。

  至今为止,有十多种针对多种抑制性免疫调节途径(如PD-1、CTLA-4、LAG-3、TIM-3等)的双抗在临床上处于积极开发阶段,最快的是来自中国的两家公司,分别是康方生物的 AK104(PD-1×CTLA-4),据其最新临床显示,该药在中国用于治疗复发或转移性宫颈癌治疗注册性临床入组完成,如果后续进展顺利,有望成为全球首款基于PD-1的双特异性抗体新药,这也将是首款获批的由中国自主研发的双特异性抗体药物。康宁杰瑞的KN046(PD-1×CTLA-4)已于去年4月在FDA获批针对非小细胞肺癌(NSCLC)进行Ⅱ期临床试验。目前,该产品在中国、美国及澳大利亚有约 20项涵盖10多类肿瘤、处于多个阶段的临床试验正在进行中,包括肝癌、胰腺癌、三阴乳腺癌、食管癌及胸腺癌等。临床试验的结果显示了KN046良好的安全性及初步有效性。

  其余进度较快的还有再生元的 REGN(PSMA×CD28),处于临床Ⅰ/Ⅱ期阶段,以及十多款处于临床Ⅰ期的产品,如礼来/信达的IBI-318(PD-1×PD-L1)、F-star的PD-L1×LAG-3、 MacroGenics/再鼎医药的PD-1×LAG-3、Xencor的PD-1×ICOS、艾伯维的 MSLN×CD40等。

  总结来看,双特异性抗体作为单抗的衍生物,被视为肿瘤和自身免疫疾病治疗等领域前瞻性药物,目前其在技术和产业化上仍存在一定的技术难点。不过,基于全球生物技术公司大量投资双特异性抗体药物的开发,将有望打开通向大品种、多适应证疾病治疗的新航线。国内方面双抗目前已有一定的技术基础,可能在某个具体药物上实现“弯道超车”。但整体来看,无论是靶点的选择上,还是双抗的连接方式以及适应证方向等,均与国际一流水平有较大的差距,特别是在专利布局上有很大的缺陷。

  文章摘自网络,侵删

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