关于生物类似药非临床研究与评价的技术思考
药审要点 ｜ 关于生物类似药非临床研究与评价的技术思考
文章来源：中国药学杂志 2015 年第 50 卷第 6期：480-482
关于生物类似药非临床研究与评价的技术思考
王海学，白玉，谢松梅，高晨燕，罗建辉，尹红章，王庆利*
( 国家食品药品监督管理总局药品审评中心)
摘要：目的 生物类似药评价主要关注质量、有效性和安全性方面的相似性，其中非临床阶段主要是阐述药理毒理特性的相似性。方法 非临床研究遵循比对研究原则和循序递进原则。药学结果的相似性程度决定了后续非临床研究内容，同时非临床阶段的体外试验结果决定后续体内试验研究内容。结果与结论 非临床阶段的相似性评价通过统计学方法进行量化比较，毒性反应的相似性评价主要关注反应类型和程度的差异性。非临床阶段的相似性结果将为后续临床试验设计和评价要求提供参考。
关键词： 生物类似药; 非临床研究; 药理; 毒理; 评价
生物制品的靶向作用较为明确，已上市产品的靶向作用带来了较为满意的疗效和相对少的不良反应，已经在多种重大疾病和慢性疾病治疗中显示出明显临床价值，市场份额也在快速提升。随着这些原研生物制品的专利和/ 或数据保护即将到期，国内外药企均开始“仿制”这些原研产品，希望生产与已批准上市生物制品具有相似质量、安全性和有效性的产品，以解决患者用药的可及性和可支付性问题。
但是，相似的生物制品与化学药物的仿制药有本质不同。对于化学药物而言，“仿制药”是用于描述结构和化学成分方面与专利和 / 或数据保护期过期的原研药等效的小分子化学药物。生物类似药并非“仿制生物制品 / 生物仿制药”，因为生物制品相对分子质量较大且结构较复杂，其结构和活性很大程度上受到细胞系类型和生产工艺的影响，甚至同一生产厂家按照改良的生产工艺生产的同一生物制品，仍不能保证产品具有相似性。另外，一些翻译后修饰差异，或某些赋形剂差异( 例如人血清白蛋白) ，可能也会影响与参照品相比的生物相似性。因此，传统的仿制药规范( 即证明仿制药与参照药具有生物等效性) 和许多与用于仿制药审批程序相关的特征并不适用于生物类似药。
为建立生物类似药的研究技术规范，许多监管机构和组织发布了相关指南文件，如世界卫生组织( WHO) 、欧洲药品审评局( EMA) 、美国食品药品监督管理局( FDA) 、印度药物管理局( DCGI) 、韩国食品药品管理局( KFDA) 、加拿大卫生部、日本厚生劳动省( MHLW) 等地相关机构［1-8］。国外制药企业已经或正在参考这些指南文件开展生物类似药的研发评价工作，目前已有部分产品上市，如韩国 Celltrion 开发的 remicade 生物类似药 remsima ( Inflectra) 已经在韩国和欧盟被批准上市，美国 FDA 也接受了诺华公司的 neupogen 类似物 zarxio 的注册申报。
中国药企也已开始研发生物类似药，国家监管机构也起草了生物类似药的技术指导原则［9］。为了探讨适合中国国情的生物类似药研究技术指导原则，特别是临床前的药效学、毒理学和药代动力学的研究技术要求，本文汇总了国内外目前关于生物类似药非临床研究的相关技术考虑，为国内生物类似药的非临床研究评价提供技术参考。
1 生物类似药开展非临床研究的目的
生物类似药定义内涵通常包括药学研究质量方面、有效性和安全性方面的考虑。
关于药学研究质量方面，通常可根据原研产品的关键质量属性经比较研究后确定为高度相似、相似但有轻微差别和不相似几种类型。关于生物类似药与原研产品的药学一致性研究信息和评价方法，可参考相应的指南性文件，确认药学研究结果能提示何种程度的相似性。
关于有效性和安全性方面，通常需要证明: 在非临床体外和体内药物效应动力学( 简称药效学，PD) 及毒理学方面显示高度相似性; 在临床试验的可接受标准限度范围内开展的药物代谢动力学( 简称药动学，PK) 和 PD 研究结果显示具有高度相似性; 在灵敏度足够检测临床相关差异的临床试验中显示疗效非劣效性; 药物相关的 AE 和免疫原性无临床意义上的差异。因此，非临床研究阶段的药理毒理研究目的主要是评价候选药与原研产品的药理毒理特性相似程度或差异。
2 生物类似药非临床试验研究的循序递进策略［1］
生物类似药的非临床试验中通常需开展比对性的药效学、药动学和毒性试验研究，具体内容应首先根据药学方面的相似性程度来考虑。非临床试验中可先开展体外的药效学、药动学和免疫原性研究，然后进一步考虑体内药效和毒性试验研究。
采用上述研究策略时，如果比对性研究显示候选药与参照药没有生物相似性，候选药可能更适合作为新生物制品开发。
2. 1 体外研究
为了评估生物类似药和参照药之间的相似性，应提供多种比较性的体外研究数据，其中一些可能来自质量相关分析。体外试验可能比动物研究更具特异性和敏感性，因此在非临床比对性研究中，可以优先考虑这些体外试验。体外非临床研究应采用拟用于临床试验的适宜数量的代表性产品批次进行。
2. 2 体内研究
体外研究有时未能充分阐明候选药与参照药的药效活性差异，因此如有相关体内模型，则可能需要开展体内研究。在评估开展体内研究的必要性时，考虑的因素包括但不限于: 有参照药中未检测的相关质量属性( 如新的翻译后修饰结构) ; 与参照药存在明显差异的质量属性; 相关的处方差异，如选择了未被熟悉使用的辅料。
体内试验中应考虑相关动物模型，包括转基因动物或移植动物模型等。体内研究的主要内容包括 PK 和 / 或 PD 和 / 或安全性。
如果模型允许，对候选药与参照药的药动学和药效学进行定量比较，包括覆盖人体治疗剂量的浓度—效应评估。在生物类似药的非临床试验中，一般不需要开展安全药理学和生殖毒理学研究。局部耐受性研究通常也不需要，但如果预期临床给药途径经验不足或使用了没有相关经验的辅料，则需要评价局部耐受性。
3 非临床药理毒理研究的试验内容
3. 1 药效学［1］
药效学研究通常直接比较候选药和参照药的药效活性差异，并评价两者相似性。体外试验通常为与临床效应密切相关的生物活性的体外检测，如细胞检测、受体结合活性检测等。单抗类的生物类似药体外研究通常包括: 与靶抗原结合; 与 3 种相关 Fcγ 受体 ( FcγＲI、FcγＲII 和 FcγＲIII) 、FcＲn 以及补体 ( C1 q) 的代表性亚型结合; Fab-相关功能如中和可溶性配体、受体激活或阻断等; Fc-相关功能，如抗体依赖性细胞介导的细胞毒性，ADCC; 补体依赖性细胞毒性，CDC; 补体激活等。体外试验方法应该充分检测候选药与参照药之间的浓度—活性关系差异。
如果体外活性无法与临床效应相对应( 例如某些类型的糖蛋白的情况) ，则有必要进行体内药效学研究以确认候选药与参照药品在有效性方面的相似性。可能的情况下，候选药与参照药的在体内药效学研究中可测定 PK 和 PD。
3. 2 药动学［1］
非临床药代动力学比较研究通常是生物类似药比对性评价的组成部分。内容包括: 相关动物种属的单次给药( 多个剂量组) 和重复给药的药动学比对研究。重复给药的药动学试验可结合在药效学的 PK / PD 研究中或者重复给药毒性试验中进行。
药代动力学比较研究结果可以量化地评价候选药与参照药的差异，特别是评估一些重要的药动学参数如cmax ，AUC，t1 /2 ，应预先确定候选药与参照药间可能的变异范围。
3. 3 免疫原性［2］
比较性的免疫原性研究可以判断候选药和参照药的生产工艺( 即杂质或赋形剂) 等差异可能导致免疫原性差异，动物的抗蛋白抗体反应测定还可为临床患者提供安全信息。如采用近亲繁殖小鼠的免疫反应试验可用来评价候选药与参照药是否存在一种或多种药品特性差异，而这些差异是其他分析方法通常难以检测出的。
体内免疫原性研究通常关注比较抗体的定量和定性，同时评价对药代动力学参数的影响。
3. 4 毒性试验［3，10］
毒性比对试验研究内容应根据药学研究结果显示的相似性程度和早期非临床阶段的体外研究、药代研究和免疫原性研究结果来考虑。当药学研究结果显示候选药和参照药相似，且原研产品的毒性反应风险较为明确和易检测，可借助文献信息来控制候选药临床试验的毒性风险。当药学比对试验研究显示候选药与参照药之间存在差别，且无法确定对药品安全性和有效性影响的，如杂质差异，应开展毒性比对试验研究。
毒性比对试验内容通常为: 一项相关动物种属至少 4 周的重复给药毒性试验，持续时间应足够长以能监测到毒性和 /或免疫反应。试验中应同时关注与临床药效有关的药效学作用或活性，并开展毒代动力学研究。
对于毒性试验结果，可根据候选药和参照药间的主要毒性反应类型及其严重程度来判断两者的相似性。
4 非临床阶段的相似性评价
候选药与参照药在非临床阶段的相似性评价主要依据可接受变化范围来进行统计学比较分析，这需要结合参照药的药效、毒性、药代特性参数和人体试验信息等来综合评估。当评价结果为无明显差异时，可考虑按照生物类似药开展后续临床试验。若存在某些小差别，且并不确定这些差别对人体有效性安全性的影响时，有必要进一步开展追加的非临床试验研究，后续临床试验策略应有所调整。当评价结果已显示为明显差异时，后续研究将不考虑按照生物类似药思路开发。
5 结 语
生物类似药的非临床试验研究的目的主要是评价候选药与原研产品的药理毒理特性的差异或相似程度。非临床研究阶段的研究策略和研究内容取决于药学阶段的相似性评价结果。非临床研究阶段应遵循比对性和循序递进的思路，一般可先体外试验然后体内试验。
非临床阶段的相似性评价可通过统计学方法进行量化比较，毒性应关注反应类型和程度的差异性。非临床阶段的相似性结果将为后续临床试验设计和评价要求提供参考。
参考文献
［1］EMA．Guideline on similar biological medicinal products［S］．2012．
［2 ］FDA．Draft guidance for Industry-scientific considerations in dem-onstrating biosimilarity to a reference Product［S］. 2012．
［3 ］WHO．Guidelines on evaluation of similar biotherapeutic products( SBPs) ［S］．2010．
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［8 ］DCGI．Guidelines on Similar Biologics: Ｒegulatory Ｒequirements for Marketing Authorization in India［S］．2012．
［9 ］CFDA．Guideline on Development and Evaluation of Biosimilars( 2015) ［生物类似药研究与评价技术指导原则 ( 试行) ］［S］．2015．
［10］LI W，BAI Y. Introduction of biosimilarity products in USA［J］．Chin J New Drugs( 中国新药杂志) ，2014，23( 18) : 2096-2100．