生物类似药分析门槛

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1、与化学仿制药相比，生物类似药虽然也属于仿制药范畴，但其不仅投资门槛更高，技术门槛也更高。三大技术门槛生物类似药的技术门槛高至少表现在三大方面：一是有关生产、制造过程和工艺流程。在产品生产过程中，有多种因素可能会影响到生物类似药的质量，如分子设计、表达系统、细胞株类型、翻译后修饰(PTM)、不纯物和污染物、配方和辅料、包装容器、生产过程中的蛋白降解等。二是对生物类似药在质量、安全性和有效性(QSE)等方面进行分析检测、表征，需要在临床试验前在蛋白的多种性质上与原研药参考品一致。这种一致性，根据欧盟EMA的要求需要“相似”(similar)。而根据美国FDA的要求则需要“高度相似”(highlys

2、imilar)。如果是可以自动替换(interchangeable)的生物类似药，其要求更高。上面两大高门槛对于中国药企而言更是意味着投资的高门槛，因为无论是上下游的工艺开发、生产还是分析方法开发、质量检测，所需仪器设备甚至耗材几乎都需要进口。第三个方面是生物原研药的专利壁垒。生物药的专利要远比化学药复杂，这个高门槛很容易被投资人忽视。艾伯维(Abbvie)和安进(Amgen)因Humira(修美乐)的生物类似药的专利之战仅仅是一个例子。现在风头正劲的免疫肿瘤抗体药(尤其是已经上市的两个PD-1抗体药)以后很可能成为被仿制的热点目标，但免疫肿瘤领域近期多起专利诉讼也说明：即使是做原研生物药，专

3、利问题也需要防范。岀于工作关系和个人兴趣，笔者本文仅谈谈生物类似药的分析技术。如表格所示，生物类似药的表征分析，涉及许多生物化学和生物物理技术，笔者对于大多数技术略知一二，本文无意具体谈这些分析技术的细节和难度，而只是通过简单评论这些技术手段，试图说明进入生物类似药的门槛很高。分析方法氨基酸」®结构离子交換，压燉相色谨，凝验电涼免疫療性免疫分析效力•舌性鼻因務达1薈，细胞生帼定，抗体依檢的纽16介尉斓IW性作用(-ADCC).补体依加ffl胞■•性(CDC)构埶结构圍二色1iiS««里叶助红夕喘请，X"撥晶体结构，差示扫插爲热法，氢M交WS15-核縊出聂(NR)更白■短排阻/反向■磁〈压滋相

4、色简；Jg胶电永，分析超®8心，利用质谱逡行多iti普分析ffX化生物质谱，单糠组成分析，桶组成分析，毛细童电涼MHt利用RO行多钛谣分析聚乙二醉幅怖鬲效(压诫相色诵，老a管电涼排阻-12S(压液相色话，凝校电济，分析習速离心，光!»射法氧化利用质isa行多肢谣分析衣醍胺毛细管勰聚帼涼，利用耐进轡肽if分析，阳离子交換■离»〈压潮目色谨，c・末灌赖测分济宿王细腔白阳联免疫吸阳＜ELISASg,内寿素分析结合细馭烁光洛ELISA.衰面尊希体戶集生物活性细胞实鸡，动msj质控蛋白三大性质与评价化学药类似，对于生物药的评价，质量、安全性和有效性可以说是最重要的三个方面，而质量又是安全性和有效性的前提

5、和基础。对于生物药的质量，FDA认为治疗性蛋白的三大方面性质虽然不能被完全充分测定，但对于评价蛋白药是非常重要的，这三大性质即：PTM、蛋白高级结构和蛋白聚集，下面将分别简单介绍。蛋白的翻译后修饰(PTM)蛋白的翻译后修饰(PTM)有很多种，常见的包括糖基化(又可细分为：半乳糖昔基化、岩藻糖基化、唾液酸糖昔化等)、氧化、磷酸化、硫酸化、脂化、二硫键形成和脱酰胺。这些化学变化大多是在细胞内发生的，但有些也可能发生在生产的各个阶段(如纯化和储存过程)。现在的科学研究已经表明，蛋白的PTM会影响蛋白的活性和免疫原性。蛋白的PTM还可能改变蛋白的结构进而引起聚集，从而进一步影响蛋白的免疫原性。因此，需

6、要在蛋白类药物生产的各个阶段对蛋白质的PTM进行检测。对于单一成分的纯化蛋白药，PTM的检测和监测则相对容易一些。而对于含有许多种蛋白质的复杂混合物蛋白药物(如有些预防性疫苗)，即使是采用蛋白质组学技术，检测所有蛋白的PTM也是非常大的挑战。研究蛋白PTM的最有力的利器当是生物质谱了，主要是基于电喷雾(ESI)和基质辅助激光解离(MALDI)两种技术。近年来，质谱在生物类似药领域的应用明显増多，在近几年的美国质谱协会会议上，每年都有不少口头报告或墙报是直接用质谱研究生物类似药PTM的，其中糖基化研究占比最大。但是，由于生物质谱价格昂贵，动辄几十万美元，高端的售价甚至在50万美元以上，这也限制了

7、生物质谱在包括生物类似药在内的生物制药领域的应用。蛋白的高级结构蛋白的高级结构是指蛋白的二级、三级和四级结构，这些结构特性决定了蛋白的三维空间结构，进而最终决定了蛋白的功能和活性。因此，比较生物类似药(指蛋白药)和原研药的蛋白高级结构，是证明两只药相似的重要手段。X•射线衍射和核磁共振(NMR)是公认的测定蛋白质三维空间结构的两种最主要的技术。但是，对于生物类似药和原研药的结构相似性研究，这两种技