COVID-19病毒在全球蔓延,事態不容樂觀,醫藥企業也將目光聚焦到抗病毒藥物的研發當中。截至2月27日,共有249項與新型冠狀病毒相關的臨床試驗登記注冊,有176個與治療相關的臨床試驗正在進行中,隨著病毒侵染範圍的擴大,相信將會有更多的研究投入到抗病毒的研究中。
在抗病毒藥物的開發策略中,抗體和疫苗的研發是重要的開發策略。在3月5日,hjc黄金城創始人&CEO陳春麟博士就這一課題展開了深入淺出的學術講解。
文章對陳博士的課題做了簡單回顧。點擊文末的“閱讀原文”,即可進入視頻回放鏈接,觀看陳博士的精彩講解!
01 抗冠狀病毒抗體藥物靶點和技術
以往抗體研發的主要適應症為腫瘤和免疫性疾病,新冠肺炎後,抗體藥物也將重點關注在感染性疾病上的作用。
抗體療法是預防和治療感染性疾病的慣常做法。抗體在免疫係統中具有非常重要的角色。抗體可以直接和病毒結合,起到所謂中和作用,一旦被抗體結合做了標記,病毒在體內就會按照所形成的流程被消滅。
由於抗體製備時間長,目前針對COVID-19,全球有多家公司和研究機構正在加快推進抗體開發,以應對未來可能的再次爆發。現有近30個針對新冠病毒抗體藥物正在進行臨床研發。
現已確立了7個抗冠狀病毒靶點,同時也是藥物篩選靶點。包括:
(1)病毒配體Spike蛋白;
(2)病毒受體ACE2蛋白;
(3)病毒蛋白酶PLpro(papain-like protease);
(4)Mpro(3C-like protease,或main protease);
(5)介導病毒RNA帽子的甲基化修飾的nsp16;
(6)病毒轉錄複製相關的RdRp(RNA-dependent RNA polymerase;
(7)和潛在的病毒用於幹擾宿主免疫的X domain蛋白。
另外新發現一個靶點絲氨酸蛋白酶TMPRSS2(Ⅱ型跨膜絲氨酸蛋白酶(TTSP)。新冠肺炎的靶點與抗癌藥比較相對較少。
抗體藥物經曆40多年的發展,逐漸從雜交瘤、嵌合抗體,到人源化抗體等,技術逐漸成熟。
單克隆抗體藥物常用的單克隆抗體製備技術包括:
(1)雜交瘤技術包括嵌合抗體製備技術;
(2)篩庫包括噬菌體抗體庫技術和核糖體展示技術;
(3)基因小鼠製備抗體技術;
(4)單細胞篩選技術。
最早的淋巴細胞雜交瘤技術是通過向動物注射抗原、分離血清,得到中和抗體。現在演化為人源化細胞(如CHO)進行基因重組,通過構建載體、轉染、克隆、表達、建立穩定性細胞株等係列工作,產生人源化抗體,較容易進行工業化生產。
已有幾家公司可以進行基於基因小鼠製備抗體(如上海和鉑醫藥、百奧賽圖等),技術比較成熟,生產速度快。
單細胞克隆抗體發現平台如Abepic™,利用新型冠狀病毒感染的肺炎康複患者血樣,次日可獲得近百株新冠病毒全人源抗體。
02 抗病毒ADC的開發策略
然而由於抗體藥物單用效果不明顯,逐漸產生了新的抗體衍生物,如抗體藥物偶聯物(antibody-drug conjugate,ADC)。在國內ADC藥物研發技術已相對成熟。ADC包括三個部分:抗體、小分子藥物、連接子。抗體到達靶細胞後,結合在細胞表麵,攜帶的小分子進入細胞,發揮雙重作用。
ADC經曆以下發展曆程:(1)抗體藥物直接與小分子藥物連接;(2)第二代ADC通過連接子連接抗體和小分子藥物,但是為多聚物,大多數顯示出較窄的治療窗口;(3)第三代ADC呈現位點特異性偶聯,藥物抗體為一比一。
ADC藥物適應症主要集中在抗腫瘤。抗病毒ADC藥物研發可選擇的小分子藥大概有以下十幾種。
抗病毒Payload組分列表
(1)5-取代的2‘-脫氧尿苷類似物 (如溴夫定)
(2)核苷類似物 (如恩替卡韋)
(3)焦磷酸鹽類似物 (如膦甲酸鈉)
(4)NRTI類藥物 (如拉米夫定)
(5)NNRTIs (如奈韋拉平)
(6)蛋白酶抑製劑 (如格佐匹韋)
(7)整合酶抑製劑 (如多替拉韋)
(8)進入抑製劑 (如恩夫韋地)
(9)無環鳥苷類似物 (如更汐洛韋)
(10)無環核苷膦酸酯類似物 (如阿德福韋酯)
(11)HCV NS5A和NS5B抑製劑 (如索非布韋)
(12)流感病毒抑製劑 (如帕拉米韋)
(13)幹擾素,免疫刺激劑,寡核苷酸和抗有絲分裂抑製劑
03 雙抗體/三抗體的的機會
單個抗體的治療效果有限,因此雙抗和三抗也是新藥研發很好的選擇,雙抗(雙特異性抗體)已經在抗癌藥物領域成功應用。雙抗通常由兩個不同的抗體分別與兩個抗原結合,因此效果一般要好於單個抗體。美國和歐盟都已經有雙抗藥物獲得批準上市,在中國雙抗藥物也已經進入臨床研究階段。
雙抗的結構主要有兩大類,含Fc片段(IgG-like雙特異性抗體)和不含Fc片段(non-IgG-like雙特異性抗體)。雙抗能夠識別兩種不同的抗原和表位,阻斷兩種不同的信號通路發揮作用,因此兩個抗體能夠起到協同作用。雙抗比普通抗體增加一個特異性抗原結合位點,通過介導免疫細胞對腫瘤的殺傷,雙靶點信號阻斷,具備更強的效果。
任意兩種抗原都可以交聯抗體變成雙抗進行研究,因此組合數量很可觀。抗冠狀病毒有7個藥物靶點,通過不同組合的變化,能夠得到很多不同的雙抗和三抗。這是雙抗體的未來發展趨勢。
04 抗體放射免疫偶聯藥物
除了攜帶小分子和雙抗體以外,利用抗體攜帶放射性免疫偶聯藥物(ARC)也是很好的研究方向。這項技術目前主要應用於抗癌藥物領域,抗病毒領域尚沒有應用,抗體放射性免疫偶聯藥物對比較頑強的病毒預計會有很好的效果。
抗體放射性免疫偶聯藥物常用的核素很多,最常用的131I,放射性核素在細胞中能夠發射連續性的輻射,引起細胞周期中放射性最敏感的 G2/M 期阻滯,阻止了靶細胞和附件細胞的DNA修複,導致癌細胞和病毒細胞死亡。ARC是抗病毒領域新藥未來的發展方向。
05 抗體及其抗體衍生物的臨床前研發
抗體藥物的臨床前研發與小分子在很多方麵存在差異,例如抗體的藥代動力學往往呈現非線性,組織穿透力更弱,結合位點包括清除率,通過蛋白質水解進行降解等。生物技術藥物臨床前研發往往麵臨更多的挑戰與困難:
動物種屬的選擇,生物技術臨床前研究通常在齧齒和非齧齒兩個種屬進行,比如食蟹猴和大鼠。即使齧齒類不表達抗體或ADC的靶抗原而被認為是非相關動物種屬時,用齧齒類評估小分子脫靶毒性仍具有重要意義。評估多個不同抗體及ADC時我們觀察到大鼠在評估偶聯小分子脫靶毒性時與猴具有互補性。
抗體生物分析,抗體生物分析通常采用ELISA,ELISA的靈敏度高,但比小分子分析方法更加複雜,幹擾因素很多,濃度與檢測信號是非線性關係,誤差大,需要非常小心使用。
臨床前安全性評價,生物技術藥物安全性評最重要的因素是選擇相關的動物種屬,通常非人靈長類是唯一的相關種屬,如果沒有相關種屬時,可選擇轉基因模型或者替代抗體。抗體或ADC安評價需要關注免疫原性研究,遺傳毒性和致癌試驗一般不要求。
最後,越來越多的抗體廠家采用中美雙報的申報策略,符合兩國藥政法規的要求需要關注以下幾點。中國和美國都要求藥物安全性評價符合GLP規範, 但FDA建議采用集成軟件監控全程的數據采集,具有認定資格的病理學家閱片,中國尚沒有要求全程監控,暫時沒有要求資格認定的病理學家,有經驗的病理學家即可滿足中國要求。申報文件格式方麵,美國申報資料要求毒理學試驗轉換成SEND格式,SEND是FDA研究數據的一種標準格式,中國沒有要求SEND格式。
06 hjc黄金城一站式臨床前研究平台
hjc黄金城經過16年的穩步發展,積累了豐富的對抗體及ADC等抗體衍生物的的研究和申報能力。hjc黄金城目前擁有3個園區約30,000平方米的實驗室麵積,擴建後將超過7萬平方米,擁有覆蓋多領域的科研攻堅團隊。hjc黄金城的一站式臨床前研究平台包括了從藥物發現、藥學研究一直到臨床前研究、申報注冊的服務項目,涉及化學、生物、藥學、藥效學、藥代/毒代動力學、毒理學等多個學科。
經年來,hjc黄金城建立了多個實力強勁的技術平台,包括蛋白質/抗體藥物藥代動力學平台,生物技術藥物非人靈長類安全評價平台,基於動物模型的藥效學平台等等,都為抗體及抗體衍生物新藥研究提供了強有力的工具和手段。
除此之外,hjc黄金城已達到全球多個國家的安全性評價平台標準,在美國、澳大利亞、歐洲等地助力多個項目獲得臨床批件,為國際申報積累了豐富的案例經驗。
THE END
關於hjc黄金城
hjc黄金城(股票代碼:688202)是一家藥物研發外包服務公司(CRO)。成立於2004年2月2日,公司走過16個年頭,在上海建立了一家集化合物合成、化合物活性篩選、結構生物學、藥效學評價、藥代動力學評價、毒理學評價、製劑研究和新藥注冊為一體的符合國際標準的綜合技術服務平台,並得到了國際藥品管理部門的認可。hjc黄金城普亞的動物實驗設施獲得AAALAC(國際動物評估與認證協會)認證和國家藥品監督管理局NMPA GLP證書,並已達到美國食品藥品管理局GLP標準。
hjc黄金城擁有豐富的全球合作經驗,2015年以來,hjc黄金城在全球服務超過500家活躍客戶,已為武田製藥、強生製藥、葛蘭素史克、羅氏製藥等多家全球性製藥公司及恒瑞醫藥、揚子江藥業、石藥集團、華海藥業、眾生藥業等國內外知名客戶提供研發外包服務。
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