生物制劑的免疫源性課件

1、生物制劑的免疫原性 Immunogenicity of Biologics內(nèi)容 簡(jiǎn)介 免疫原性對(duì)治療性生物制劑的影響 免疫原性產(chǎn)生的機(jī)理 影響免疫原性的因素 臨床中應(yīng)對(duì)免疫原性的策略 藥物研發(fā)中應(yīng)對(duì)免疫原性的策略治療用生物制劑 是現(xiàn)代醫(yī)藥中的重要治療手段，在某些 疾病領(lǐng)域如免疫介導(dǎo)的慢性炎癥等取得 了突破性的效果 具有以下優(yōu)點(diǎn)：靶點(diǎn)特異性高療效好毒副作用少，且大多數(shù)毒性是與靶點(diǎn) 功能相關(guān)的，便于預(yù)測(cè)與防范 除了控制癥狀外，在某些疾病領(lǐng)域有 望起到對(duì)疾病的治愈目的治療用生物制劑（續(xù)） 主要缺點(diǎn)：給藥不方便儲(chǔ)藏、運(yùn)輸要求較高價(jià)格較高最大的挑戰(zhàn)是免疫原性，特別是蛋白質(zhì) 類的藥物，可能引起嚴(yán)重的不良反

2、應(yīng) （雖然較少）免疫原性 ?免疫原性（immunogenicity）是指 能夠刺激機(jī)體形成體液和/或細(xì)胞 免疫的能力。The ability to induce a humoral and/or cell-mediatedimmune response。對(duì)于某些生物制劑如疫苗來說，免 疫原性是所期待的效果，但對(duì)生物 藥來說則相反。）免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響影響分類可能的臨床表現(xiàn)安全（Safety）超敏反應(yīng)；免疫復(fù)合體疾病或其它沉積型病變；與內(nèi)源性蛋白交叉反應(yīng)引起的毒性；療效（Efficacy中和蛋白藥物活性，降低有效藥物濃度；延長(zhǎng)或減少半衰期，增加或降低療效；通過改變生物分配增加或降低療效

3、；藥代（PK）延長(zhǎng)或減少半衰期；改變生物分配；PK改變可能指示給藥劑量的改變無沒有可識(shí)別的影響免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例1） EPO-相關(guān)的免疫原性 純紅細(xì)胞再生障礙性貧血(PRCA) 是一種罕見、 散在、突發(fā)性但非常嚴(yán)重的惡性貧血，其表現(xiàn) 為嚴(yán)重的紅細(xì)胞生成不足。病人需要頻繁輸血 以維持生命。 在1998年至2003年間，突然發(fā)現(xiàn)很多（200） 慢性腎病患者出現(xiàn)PRCA 進(jìn)一步追蹤觀察表明大多數(shù)患者都以皮下注射 的方式使用過強(qiáng)生的紅細(xì)胞生成素（Eprex ） 此外，這些患者發(fā)現(xiàn)抗EPO抗體陽(yáng)性positive PRCA casesNo. of PRCA CasesYear in whi

4、chCalendarloss of effectYearoccurred66免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例1） PRCA發(fā)病率的升高與1998 年 Eprex制劑配方的改變相關(guān)Switch to Coated Stoppers8070677260504030Polysorbate 80 syringesHSA syringes28201001780 0 1 0 1 0 0 1 0 01989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例1）Epre

5、x (僅皮下注射)發(fā)生率(每10,000 病人年)Uncoated rubber stopperPolysorbate 80 formulationPrefilled syringe3.43Coated stopperPolysorbate 80 formulationPrefilled syringe0.23Polysorbate 80 formulationVials0.14Human serum albumin formulation0.17Boven et al, Kidney International 67 (2005) 2346-23539mAU免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例1

6、）析出物EPO140120100806040200Eprex syringe withuncoated rubber stopper:multiple extra peaksEprex syringe with coatedrubber stopper: no extrapeaks25 30 35 40 45 50 55 60 65 70Time (min)免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例1）析出物在小鼠中引發(fā)抗- Epoetin alfa 抗體1.41.210.80.60.40.20Placebo Epoetin alfa Epoetin alfa + leachates1 2 3Group

7、DePaolis et al, AAPS, W3017, 200511Antibody responseby OD、免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例2） 抗-TNF生物藥相關(guān)的免疫原性目前批準(zhǔn)上市的抗-TNF生物藥商品名恩利益賽普修美樂類克欣普尼Cimzia通用名注射依那西普阿達(dá)木單抗英夫利昔單抗戈利木單抗賽妥珠單抗結(jié)構(gòu)類型人化融合蛋白（可 溶性TNF受體）全人化單抗人鼠嵌合單抗全人化單抗聚乙二醇化人抗體Fab片段適應(yīng)癥活動(dòng)性RA、活動(dòng)性AS、銀屑病及銀屑病關(guān)節(jié)炎、幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎 克羅恩病、潰瘍性結(jié)腸炎等。免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例2） 抗-TNF生物藥相關(guān)的免疫原性商品名恩利益賽普修

8、美樂類克欣普尼Cimzia通用名注射用依那西普阿達(dá)木單抗英夫利昔單抗戈利木單抗賽妥珠單抗發(fā)生率4.5%(0-18%)11個(gè)研究，4217病人9.4%(0.04-87%)18個(gè)研究，3552病人31.1%(6-61%)25個(gè)研究，2931病人4.2%(0-7%)14個(gè)研究，4040病人7.7%(3-25%)13個(gè)研究，3543病人后果 均為非中和性抗體 對(duì)血藥濃度無影響 對(duì)有效性和安全性無明顯影響 血藥濃度 療效或失 效 血栓？ 輸液反 血藥濃度降 低 失去療效 血藥濃 度 療效？ 血藥濃度 療效或失 效其他信息 最長(zhǎng)用藥周期為3.7年 發(fā)生率與劑量成反比 間斷性給藥 發(fā)生率高 多數(shù)研究 都是短

9、期研究 間斷性給 藥發(fā)生率高M(jìn)odified from Vincent FB et al, Ann Rheum Dis, 72:165-178, 2013免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例2） 抗-TNF生物藥相關(guān)的免疫原性 依 那 西 普 抗 抗 體 結(jié) 合 于 鉸 鏈 區(qū) ， 不 影 響 藥 物 對(duì) TNF 的結(jié)合能力； TNF 單 抗 的 抗 抗 體 結(jié) 合 于 功 能 區(qū) ， 影 響 藥 物 對(duì) TNF 的結(jié)合能力。Groot ASD， Trends in Immunology 2007 ，28：482-490ELISA免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例2） 抗藥抗體在RA病人中的檢出率藥

10、物抗藥抗體檢 測(cè)方法病人數(shù)第六個(gè)月 檢出率第12個(gè)月 檢出率依那西普（人源T NF受體-抗體融合蛋白）340%0%阿達(dá)木單抗（全人源抗TNF單抗）3622.2（8/36）27.8%(10/36)依那西普（人源T NF受體-抗體融合蛋白）RIA34NT0%阿達(dá)木單抗（全人源抗TNF單抗）36NT36.1%(13/36)NT: 沒有檢測(cè)Modified from Chen D-Y et al, Ann Rheum Dis, 0:1-9, 2014免疫原性對(duì)治療生物制劑的影響（例2）抗藥抗體的形成降低病 人體內(nèi)藥物的谷濃度抗藥抗體的形成降低 藥物在病人中的療效Chen D-Y et al, Ann

11、Rheum Dis, 0:1-9, 2014免疫原性產(chǎn)生的機(jī)理 對(duì)外源蛋白的經(jīng)典的免疫反應(yīng)（classic immune response) T細(xì)胞依賴性 非T細(xì)胞依賴性 破壞B細(xì)胞和/或T細(xì)胞免疫耐受 與自身免疫性疾病類似，目前機(jī)理不很清楚 可能包與表位模仿(epitope mimicry)、與T細(xì)胞的交叉反應(yīng)、存在微量先天免疫激動(dòng)劑和/或存在 蛋白聚集物造成的多效價(jià)性等有關(guān)免疫原性產(chǎn)生的機(jī)理 （續(xù)）注射用依那西普包括益賽普 為全人融合蛋白 全人化蛋白產(chǎn)生免疫原性的原因？ 雖然是全人的，但分子本身的翻譯后修飾（如糖基化、二硫 健等）和純化工藝都會(huì)帶入少量雜質(zhì)，這些雜質(zhì)是免疫原性 的風(fēng)險(xiǎn)因素

12、個(gè)體差異或病人身體狀態(tài)的變化都可能把藥物當(dāng)做外來物 人種的差異可能因等位基因的不同造成免疫原性風(fēng)險(xiǎn)影響免疫原性的因素 與藥物有關(guān)的因素 蛋白類型：非人源型免疫原性高 氨基酸序列和蛋白結(jié)構(gòu)：可能造成新的抗原表為的 暴露等 糖基化的特征（glycosylation profile） 配方的組成：是否含有HSA等 聚合物和耦合物的形成：可能造成新的抗原表位的 暴露或形成多效價(jià)表位 雜質(zhì)：如宿主細(xì)胞蛋白、DNA或脂質(zhì)等，佐劑作用影響免疫原性的因素 與病人有關(guān)的因素 遺傳因素：免疫原性個(gè)體差異的主要原因 MHC等位基因的多樣性影響MHC與抗原性多肽結(jié)合 的穩(wěn)定性和親和力 Helper T 淋巴細(xì)胞T細(xì)胞

13、受體基因的多樣性細(xì)胞因子如IL-10，TGF-beta等基因的多樣性 內(nèi)源性蛋白本身在體內(nèi)的表達(dá)狀態(tài) 年齡：與免疫系統(tǒng)的功能與狀態(tài)有關(guān)影響免疫原性的因素 與疾病本身有關(guān)的因素 疾病本身慢性炎癥（如RA）vs. 免疫抑制（如艾滋?。?同種藥的不同適用人群同種疾病的不同發(fā)展階段 同時(shí)使用的其他治療手段如免疫抑制劑 是否曾經(jīng)使用過類似產(chǎn)品 用藥途徑、頻率和周期皮下注射肌肉注射靜脈注射 長(zhǎng)期用藥短期間斷性用藥連續(xù)用藥臨床中應(yīng)對(duì)免疫原性的策略 現(xiàn)行的策略：PrimarytreatmentfailureSecondarytreatmentfailure改用其他作用 機(jī)制的藥物增加劑量 改用其他抗-TNF

14、改用其他作用機(jī)制的藥物臨床中應(yīng)對(duì)免疫原性的策略（續(xù)）了解免疫原性有助于優(yōu)化病人的治療方案 在因使用某種抗-TNF藥物無效而需改用其他抗-TNF藥 物的RA病人中，有抗藥抗體的病人對(duì)新藥的反應(yīng)比那些體內(nèi)沒有抗藥抗體的病人要好很多1 在對(duì)英夫利昔治療無效的克羅恩病人中，增加劑量?jī)H 對(duì)17%的有抗藥抗體的病人有效，而改用其他抗-TNF藥物則對(duì)92%的病人有效2 在對(duì)英夫利昔治療無效的RA病人中，血藥濃度低的病 人對(duì)增加劑量反應(yīng)好，而血藥濃度高的病人則對(duì)改用其他抗-TNF藥物反應(yīng)好3123Jamnitski A, et al. Ann Rheum Dis 70: 284-288, 2011 Afif W, et al. Am J Gastoenterol, 105:1133-1139, 3010 Mulleman D, et al. Arthritis Res Ther, 11:R178臨床中應(yīng)對(duì)免疫原性的策略（續(xù)） 抗-TNF治療無效病人中進(jìn)一步治療的決策樹 ADAb: 抗藥抗體TNF: 腫瘤壞死因子上述策略的效果包括經(jīng)濟(jì)效果已被一些研究所證實(shí) Modified from Vincent FB et al, Ann Rh