北京中医湿疹医院 http://pf.39.net/bdfyy/zjft/210426/8890891.html导读：年5月26日（美国时间），GSK和VirBiotechnology宣布VIR-得到美国FDA的紧急使用授权（EUA）用于治疗12岁以上人群的中高风险新冠病情。从年3月至年5月一共14个月的时间实现了从DNA到EUA，是药明生物和Vir合作创下的新的历史记录。本文是年4月份在项目开始初期，VirBiotechnology的高级副总裁BrianKelley在Naturebiotechnology上发表的在疫情背景下加快抗体药物研发进程的文章，详细阐述了如何加速研发进程的策略，如今证明，一切如所愿，都实现了。Highlight：从药物发现到临床试验的时间可以从传统的10-12个月缩短到5-6个月。近几十年来，新发传染病的爆发越来越普遍。流行病已在全球蔓延，包括艾滋病、H1N1流感和最近的冠状病*感染(COVID-19)。面对传染病大流行的爆发，应探索新的方法，使被动免疫或治疗抗体能够最快速地评价。新型重组抗体从发现到临床评估的最快时间是生物制药行业几十年来的焦点。对于可能挽救生命的疗法，最早的临床试验的好处应该转化为加速关键试验和最大的患者利益。主要生物制药公司的工艺和产品开发团队通过对类似技术和策略，减少了重组抗体临床I期时间表。然而，通过结合最新的技术进步和接受更高的商业风险或成本，在首次临床试验中患者的风险不增加的情况下，可能有机会大幅加快时间表。更快的路径在大流行期间，在开发和临床测试不同分子方面不能浪费时间，这些分子包括疫苗、核酸、小分子、恢复期血清、静脉注射免疫球蛋白G(IgG)和单克隆抗体(mAbs)。直到最近，针对这种情况的单抗治疗的评估一直很缓慢，生产能力也很有限。在这种情况下，是什么改变使得对单抗治疗进行快速评估成为可能？对于许多公司来说，从单抗先导物鉴定到1期临床新药申请(IND)的产品开发时间是10-12个月，与5年或更早前行业标准的18个月相比，大幅缩短。最近的技术进步和接受商业风险(但不是产品质量或患者安全)的结合进一步加速了临床试验。快速临床生产能力得益于使用一次性技术开发的高产细胞系和更大的生物反应器，使一批超过5公斤的剂量能够生产数千剂。今天，我们可以加快这些活动，使生产能力用于治疗性单克隆抗体的临床研究。在大流行爆发期间提供用于临床评估的单克隆抗体的最快途径是什么?我建议答案是5-6个月，而不是10-12个月。先导mAb鉴定和表征在常规的新药发现程序中，单抗鉴定通常需要几个月的时间来确定一个有吸引力的候选抗体。但提高识别先导物速度的一种方法是筛选有前瞻性的一组分离物，以对抗新的病原体和许多病*株。这使得能够快速识别出用于开发的最佳单抗，并将工艺开发和生产置于临床评估的关键路径上。还有其他几种单克隆抗体发现方法也可能能够快速识别先导分子，从而受益于这种开发策略。本文提出了一项基于临床证明的IgG1同型的加速mAb发现和开发的评估。超过50种IgG1治疗单克隆抗体已经商业化，还有数百种已经进行了临床测试。IgG1单抗的安全性和质量风险概况较低，并使风险耐受性发生变化。对于IgG1单克隆抗体，有大量的平台知识，产品开发历史，目前良好的生产实践(cGMP)经验和设施。因此，在应对大流行疾病爆发时，IgG1单克隆抗体作为预防或治疗性生物制剂具有明显的优势。加速临床I期细胞株开发为加快临床开发，生产宿主应为中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系。虽然有人提出酵母菌、大肠杆菌和植物等替代宿主可受益于快速基因工程和生产，但主要缺陷使它们无法对大流行疫情作出快速反应。现有的cGMP生产基础设施无法支持大型临床试验和获得许可后的需求。对于这样的宿主，临床经验的缺乏给患者带来了巨大的安全风险，这是由罕见的mAb翻译后修饰或变异(包括不寻常的聚糖、宿主细胞蛋白等)的潜在影响引起的。相比之下，CHO细胞系生产的单克隆抗体的低风险profile已经建立，并支持基于平台开发、制造技术和基础设施的快速开发模式。一些公司已经开发出了使用mAb表达载体的靶向整合细胞系。这些细胞系通过整合低拷贝数在高活性转录热点提供更一致的表达。这种一致性可以减少筛选细胞池或克隆至1期细胞系的时间。通过不评估多个转染池，生成临时细胞库，以及评估作为常规细胞系开发的随机整合的一部分的细胞库的生产率，可以在转染和克隆之间节省几个月的时间。(虽然目标整合是一个关键的进步，但一个优化的随机整合技术也可能产生具有适当生产力的高百分比的转染者。)从稳定的转染池直接转移到克隆正在成为今天的标准做法。直到最近，为了增加找到高产细胞系的可能性，人们使用了几个转染池的扩展生成和随后的筛选的中间阶段，但这需要许多周的时间，包括典型的2周生产培养筛选，然后分析产品质量。相反，如果直接从一群具有稳定生产力的受染者中进行克隆，那么最终的克隆筛选步骤可以更早地进行。通过使用荧光激活细胞分选(FACS)进行单轮克隆或限制稀释，利用辅助成像建立克隆衍生的细胞系，而不是进行两轮限制稀释，也可以节省几周时间。最后，多个候选克隆可以通过使用小体积管的非常小的生物反应器或体积为15mL的ambr15生物反应器进行筛选，与使用5升的生物反应器相比，这可以节省大约5天的时间。总的来说，这些新技术和方法使得从先导鉴别到建立一株适合I期临床生产的细胞系，可以节省2个月的时间(图1)。如果缩短*理学研究，化学、制造和控制(CMC)活动可成为INDfiling的关键路径。工艺和配方开发与细胞系开发平行，瞬时表达培养产生物质，以支持下游工艺，配方和分析开发。大规模的瞬时培养(升)在单个批次中产生许多克的产品。该原料比克隆细胞系材料早几周获得，加速了cGMP生产的时间表，为最终工艺和药品配方的确定提供信息。选择IgG1单抗，可以利用平台工艺和生产设施方面的经验。平台精纯层析步骤的高通量筛选使用的材料非常少，而且可以高度预测工艺性能。这些研究可以在最终克隆选择之前进行，对下游工艺影响的风险很小。将原材料的使用限制在那些已经采购和测试过并且在cGMP仓库中可用的原材料上，可以使生产得到最快的时间表。虽然这限制了层析填料的选择，但后期开发提供了优化工艺和填料选择的机会，以提高载量，从两个精纯步骤减少到一个步骤，并进一步强化工艺。临床研究中最快的工艺开发策略排除了中试规模工艺性能的优化或评价。细胞系选择后，直接进入cGMP生产。为了加快速度，可以从平台工艺中获取所需，并节省通常用于评估临床流程性能和一致性的小规模试点研究周期的数月时间。在此有cGMP生产或产品不被接受的风险。在大流行疫情中，这是可接受的风险，不会损害患者的安全，因为cGMP质量控制实验室将对产品质量进行检测，如果判定不合适，则不使用该材料。即使产品质量不在适合商业生产的范围内(例如，高分子量物种或残留的宿主细胞蛋白)，有一个合理的期望，后期开发将改善产品的质量，目前这种材料适合早期临床研究。便利性、剂量和配方大多数治疗性单克隆抗体的生产设计基础非常相似。在第一阶段生产中使用平台工艺确保了转移到其他生产设施的便利性。如果需要迅速生产数十万剂量(公斤或更多)，这种共同的设计基础将是实现这一目标的关键。药品配置必须适应适当的剂量和给药途径。如果用于传染病的剂量较大(毫克或以上)，将超过常规注射的皮下给药量限制，采用肌肉注射或静脉给药途径。高浓度液体制剂(≥毫克/毫升)将是有利的，但考虑到有限的开发时间，应该考虑更保守的浓度为50-75毫克/毫升和冷冻或冻干制剂存储。冻干制品的缺点是加工所需的时间(比液体长3天或更多)，如果材料或时间有限，在没有进行中试的情况下运行cGMP批次的风险更大。因此，最初的临床产品将是中等浓度的液体药品，冷藏或冷冻。预配方筛选只评估已证实的配方和赋形剂。容器密封材料也应该是库存物品。不需要为早期临床材料建立长期(多年)稳定性；可通过重新供应新批次原料药和/或在临床快速使用原料药来减少制剂稳定性差的风险。*理学研究许多公司已经使用克隆池或转染池来生产用于临床前*理学研究的材料。然后通过产品放行和与临床材料的扩展表征试验比较来确定该材料的适用性。这一策略加速了*理学研究的开始。对于常规项目来说，*理学研究的开始是申请IND的关键路径，但一项短期研究可能会将关键路径转向CMC，包括生产临床试验材料。在大流行爆发的情况下，可以评估是否可以完全取消I期*理学研究，或与IND审查和产品分销同时进行。组织交叉反应性研究是至关重要的，以确定是否mAb结合表位以外的目标病原体表位。对于单抗识别病*抗原并从人体内分离出来的情况，这是否会降低脱靶结合的风险，使其在进行人体临床试验前只需要进行极少的*理学研究或不需要进行*理学研究。cGMP生产和分析可以立即将主细胞库转移到生产中，而无需完成全部测试检项。一些分析有很长的测试周期(多达40天)，并且通过的结果是进入GMP设施的前提要求。在cGMP设施中使用未释放的细胞库是一种商业风险，而不是产品安全风险。如果细胞库无法通过任何放行测试(鉴于目前的做法和控制，这种可能性很低)，将评估对设施的影响，并可能推迟随后的生产。然而，细胞库的放行测试将在任何产品分发之前完成，从而排除了对患者的任何安全风险。另一种可加快cGMP生产的选择是，在主细胞库存放的同时从扩大培养中获得种子培养，使用扩大培养的一半用于储存，另一半用于启动cGMP生产。尽管这第一批将因此不是从一个主细胞库衍生的生产，大约可以节省1周时间。在每天都很重要的紧急情况下，可以使用第一批的最小生产规模(例如，升和0升)，从而在生产的接种阶段节省3到4天。并行生产既可以快速提供小批量生产，也可以很快提供大批量生产。一次性生物反应器的应用可以快速进入临床cGMP生产设施，以及加速批次之间的转换。目前，普遍使用的是1,-2,升的一次性生物反应器，但最近已推出4,和6,升的生物反应器。这些大型生物反应器的生产能力可以提供成千上万的剂量，也可以满足药物的商业化供应。原液和制剂药品生产的共同选址以及同一公司的联合经营将节省原液在不同地点或公司之间运输的时间。对于药品生产，一次性灌装线和全封闭式隔离器的机器人灌装也可以在一些情况下加速生产，因为传统灌装线的产品转换需要几天时间。有一种情况是，可以直接从转染池中进行cGMP生产。节省的时间来自于不执行克隆步骤和随后的扩展以生成主细胞库。使用非克隆来源的细胞目前还不是一种被接受的做法，但在传染病大流行的情况下，应该考虑使用这种方法。这将是一种更快的生产cGMP材料的方法(最长可达6周)，但随着生产过程过渡到后续临床试验的克隆衍生细胞库，节省的成本可能不足以保证相关的监管和未来产品可比性的复杂性。对于产品测试和放行，IgG1单克隆抗体的平台分析使cGMP产品快速放行。除非有必要，否则可以使用1期研究中的典型单克隆抗体质量标准来建立放行规范，而不需要产品特异的限度。开发一个更耗时的测试，如抗原结合酶联免疫吸附试验(ELISA)，可能在IND审查期间合格，或在IND提交后进行验证。质量和法规方面的考虑类似于与cGMP生产并行的主细胞库的测试，原液和药品可以有条件地放行以便进一步加工。它们的放行测试将在后续工艺进行时进行(对于药品，这将是标签和包装)。确保安全性的关键测试，如无菌、鉴定和内*素，将在放行前完成，但表征测试可能滞后于最终放行。另一个可能在关键路径上的活动是病*清除研究。具有足够数据库的平台工艺步骤将使模块化的病*清除声明成为可能，而无需进行特定产品的研究。这些适用于诸如低pH值灭活、病*过滤和层析等步骤。如果非临床数据、产品稳定性或表征数据会阻碍IND提交，滚动IND提交可以实现最快的临床启动。研发者和监管当局之间的早期接触将有助于制定一项战略，用于联合审查、讨论降低风险的备选办法和批准临床开发计划。美国食品和药物管理局最近发布的关于紧急使用授权的指导也为该机构放弃其他适用的cGMP要求提供了机会。临床供应可以在平台知识的基础上确定药品的初始有效期，使其能够最早临床启动。考虑到cGMP生产的速度，评估*理学批次的稳定性可能没有什么好处。在加速和压力温度下的mAb稳定性profile可以与其他mAb进行比较，并将确定产品是否有任何不寻常的降解途径或动力学。基于实时数据的外推可以延长产品的有效期。最初的临床生产能力可以维持相当大的试验，以确认最初的安全性和有效性结果，具体取决于剂量。一个0升的批次每升3-4克就能产生3-01克的剂量。对于较大的一次性生物反应器，或者多个0升生物反应器的收集物被集中到单个批次时，下游工艺能力可能会受到限制。子批和单元操作多个循环等策略可以缓解这一限制。如果该产品在早期临床研究中显示出疗效，就需要迅速增加产能。将工艺转移到更多的生产地点和/或扩大第一阶段工艺规模将是实现这一目标的最快方式。临床开发和许可的后期阶段如果临床开发的早期阶段显示出有希望的产品安全性和有效性，那么该产品将进展到临床开发的后期阶段和潜在的产品许可。加速产品许可的机会是多方面的，这些细节超出了本文的范围，但这里将介绍一些注意事项。如果I期的细胞系产量不能提供足够的商业供应，新的细胞系可以在以后的临床研究中引入。这可能比目前的单一周期的单克隆抗体开发策略更有可能。这一目标推动了更长时间的细胞系开发，以寻求识别具有高生产力、稳定性和低水平产品序列变异的克隆。这一代细胞系的开发将使评估技术的时间，如基因扩增，超转染，评估数以千计的克隆和高通量分析。制造工艺也可以得到优化。其目的可能包括提高体积生产率(增加滴度和缩短生产培养时间)和加强下游工艺(使用一步精纯步骤，减少溶液量并允许在线缓冲液稀释)在商业工艺的最终确定之前，可以与多个合同生产组织(CMOs)和潜在的创新公司合作伙伴进行严格的原液设施匹配分析。商业化生产工艺的可移植性是一项必须能够在短时间内供应数百万剂或建立产品库存的工艺的重要要求。可能需要多种原液和药品制造商。6年，有人提议由两家或两家以上的公司组成联盟，共享生产能力，这可能需要供应大量所需产品。药物产品也可以从1期试验中使用的配置改变。一种能够进行冷藏的改进液体配方对储存是很有价值的。另外，能够作为冷冻药品存储的容器封闭组件可以显著延长药品的货架期。3期原液和药品批号的生产为建立适合许可证申请工艺验证的数据集提供了机会。对3期批次进行适当的取样、测试和数据分析可以避免在数月后进行单独的鉴定活动，这是目前的典型做法，从而加速许可申请。这将要求在第3阶段活动之后没有重大的工艺变化。在获得许可后，将使用持续的工艺验证来管理早期的商业生产。整体时间轴对到临床速度的协同效应如果快速进入单抗治疗的1期试验多年来一直是生物制药行业的
