欧美生物仿制药的发展现状综述

蒋舒寒

欧美生物仿制药的发展现状综述

蒋舒寒

虽然欧美生物仿制药的市场准入才刚刚开始，在南美和亚太地区已经有一些生物原创药物的仿制药在生产了。而生物仿制药的市场大门也即将随着第一代生物制药产品的专利保护到期而打开。本文就欧美生物仿制药的发展现状作一综述。

欧美市场；生物仿制药；安全性

与普通化学药品不同，生物制药产品具有高相对分子质量，复杂的三维结构，异质性和生物活性。如何鉴定生物仿制药和原创性生物制药产品之间的生物等效性是一个急需解决的难题。此外，药品的安全性，尤其是生物制药产品的免疫原性检测也越来越引起足够的重视。与普通仿制药不同，生物仿制药的管理也对相关的管理部门提出了新的挑战，其生物等效性验证相对普通药物要复杂得多。欧洲药品审查厅（EMEA）最近颁布的相关文件提供了很重要的参考。其中最为关键的是生物仿制药和原创生物制药产品的互换性，相似生物制药产品的命名以及生物制药产品的标识需要提供相关的临床数据。

1 生物仿制药的发展背景

第一代的生物制药产品主要是人源性蛋白，如促红细胞生长素，胰岛素，生长激素和细胞因子等，主要由通过DNA重组技术和杂交瘤技术生产。这些药物能够有效的治疗许多疾病如贫血，糖尿病，癌症，肝炎和多发性硬化[1]。这些生物制药产品的专利已经或者马上即将过期（表1），为相应的生物仿制药生产提供了很大的机会[2,3]。欧盟已经立法规范生物仿制药的市场准入，而美国也正在筹建相关的法律法规[4]。

表1 专利保护期即将过期的生物制药产品

生物仿制药定义是在原创性生物制药产品专利保护过期以后，生产的区别于原创型生物制药产品的类似物。传统的仿制药有效成分单一，只要药剂等效性和生物等效性通过验证，就能认为其具有等疗效，不需要进行正式的临床有效性和安全性试验。而生物仿制药的有效成分往往不是一种单一的分子，而是一类大分子蛋白异构体的集合。因此，生物制药的两种药物其有效成分基本不可能做到完全一致，目前也没有相应的分析技术能够验证其生物等效性[5]。表2根据EMEA的命名列出了传统仿制药、生物制药产品和生物仿制药的定义[5]。

相对于传统仿制药来说，生物仿制药的市场准入规则更为复杂。相同程序生产的生物制药产品，甚至不同生产商生产的同一种蛋白产品都或多或少的存在产品的异质性。此外，对于生物仿制药，必须要通过临床试验才能确定其等疗效性[6]。生物仿制药的安全性保证也很重要，由于其可能引起免疫反应，在这方面的评价系统要比传统仿制药更复杂。EMEA最近公布了生物仿制药的市场准入要求具有重要的参考价值。此外，EMEA还提供了生物制药产品的公共评价报告，主要包括了产品特性和临床数据的科学评估。截止2008年1月，EMEA批准了生长激素（somatropin），促红细胞生成素（EPO）和粒细胞集落刺激因子（filgrastim）的生物仿制药的入市。而美国也批准了somatropin的生物仿制药入市，但更多的生物仿制药的入市有赖于美国建立正规的管理法案[4]。

2 生物仿制药的关键性问题

2.1 产品的生产

生物制药产品的生产工艺和程序比传统的小分子药物生产复杂。传统的药物通常是一类相对分子质量在100～1000的化合物分子，而生物制药产品通常是一类较大的，结构复杂的异源性蛋白，相对分子质量在18000～145000。与传统小分子药物的生产相比，生产生物制药的厂家需要大量的批次记录（＞250 vs. ＜10），产品质量检测（＞2000 vs. ＜100），更严格的程序步骤（＞5000 vs. ＜100）以及更多的程序数据入口（＞60000 vs.＜4000）[7]。生物制药分子的特点是相对分子质量大，结构复杂，其来源多为活体细胞，这些特点决定了其对生产环境的敏感性。细胞培养的条件（温度、营养）、产品的加工、纯化、储存和包装都会影响产品的生产，整个过程中的微小差别会对最终产品的质量、纯度、生物特性以及临床效果产生巨大的影响。对于生物仿制药，即使其表达载体和原创性药物一样，采用的技术、剂型和生产流程也相同，仍然无法保证产品的类似性。因为蛋白的聚合程度、一级序列的修饰、糖基化和局部的二级结构都会影响最终蛋白产物的结构。

为了提高生物制药产品批次间的相似性，所有的生产厂家都必须尽可能的保证生产程序的一致性，进行严格的纯度和活性分析。目前，还没有有效方法检测蛋白产物构象的微小改变，对于生物制药产品的质量检测也不如小分子药物来的敏感和精确。此外，根据目前的检测方法，只有同一实验室的检测数据具有可比性。因此需要将检测手段标准化，以便于比较来自不同实验室的检测数据。正是由于上述原因，目前还很难检测生物仿制药和相应原创药的生物药等效性。即使产品的生物利用度和分子特性类似，也不能因此确定其具有相似的临床效果。要保证生物制药产品的安全性和有效性，需要我们进行充分的临床前和临床研究，定制并执行相应的药物不良反应监测评价系统。这方面可以参考EMEA关于生物仿制药的准入标准。

2.2 产品的多样性

虽然欧美生物仿制药的市场准入才刚刚开始，在南美和亚太地区已经有一些生物原创药物的仿制药在生产了。相关的研究显示了不同的生产程序生产的重组人源促红细胞生成素（rHuEPO），产物结构、稳定性、组分、浓度以及活性上均有差异[8]。促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）是一个165个氨基酸的糖蛋白，能够促进血红细胞的生成。重组的人源EPO用来治疗肿瘤相关贫血症和肾性贫血已经有17年的历史了。目前，欧美的EPO药物有许多种，Amgen公司的Epogen和Procrit以及Ortho Biologics公司的Eprex有效成分是阿法依伯汀，Roche公司的NeoRecormon有效成分是贝塔依伯汀，此外Amgen公司Aranesp以及Roche公司的MIRCERA有效成分也都是依伯汀的修饰产物。在韩国有3种有效成分为阿法依伯汀的非原创性药（Eporon，Espogen，Epokine），但这3种药物和Amgen公司的第一代阿法依伯汀药物在活性、浓度和异构体方面有显著的差别。利用等电聚焦检测发现，这3种药物都含有额外的蛋白异构体，对于这些异构体目前还没有生物等效性分析数据。体外生物检测发现Eporon和Espogen的生物活性要高于其标注值，此外还发现其阿法依伯汀的浓度也超过其标注含量，表明其产品批次间的稳定性也存在问题。另外一个研究发现，Amgen和Roche公司生产的静脉注射用阿法依伯汀（Epogen和Eprex）在蛋白结构和稳定性上也存在差异，其水动力结构和阿尔法螺旋性均不同。

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对于欧美市场以外的依伯汀类的非原创性药，研究分析表明，其和第一代原创性药物之间存在一些差别。非原创性药的成分往往和其公布的标准不一致，而且在批次之间存在不稳定性。在11种被检测的依伯汀类生物仿制药中，有3种药物被发现含有额外的化合物成分，9种药物存在依伯汀的异构体。不仅如此，在体动物实验发现，4种药物的生物活性高于标准范围，2种药物生物活性低于标准范围。对于这些药物的安全性和有效性检测的研究数据还不够充分。

不同生产厂家的生物制药产品之间的差异性，对蛋白类生物制药的统一标准执行提出了挑战。目前，越来越多的生物仿制药等待或已经批准入市，如何保证这些生物制药产品的质量和安全性，也是相关行业管理者所面临的难题。

2.3 患者的安全性保障

目前，全球和生物制药厂家和药物监管机构都非常关注生物仿制药和原创性药物的不同。生物制药产品的内在结构和物理化学性质的差异，以及复杂的生产程序都对其安全性和有效性具有潜在的影响。

对于生物仿制药，最需要引起关注的安全性问题是其免疫原性。利用生物技术生产的外源性蛋白来补充体内不足的同种内源性蛋白，可能会引起机体的免疫系统激活，产生针对外源性蛋白的抗体，而这种抗体极有可能和自身的内源性蛋白产生交叉反应，从而引起症状的进一步恶化。虽然这些蛋白是针对人源蛋白模拟设计生产的，但是这些蛋白还是有可能引起人体的免疫反应，尤其在长时间反复使用的情况下[9]。相似的生物制药产品的免疫原性会有很大的不同，目前人们利用计算机模拟设计来减少蛋白产品的免疫原性，但是还没有一种单一的技术可以准确地预测一种蛋白产品的免疫原性。

在某些情况下，由生物制药产品引起的免疫反应产生的抗体，并不影响生物药物和内源性蛋白活性。但有时外源性蛋白引起的抗体会降低其有效性，同时可能导致人体产生炎性反应、过敏和血清病。如果人体中承担重要生物功能的内源性蛋白的活性也被该抗体中和，将会产生更严重的临床症状。例如，人体内源性的EPO被抗体中和而是去活性，会导致单纯红细胞再生障碍性贫血（pure red cell aplasia，PRCA）。1998年到2003年，许多使用Eprex的肾性贫血患者，就因为产品的免疫原性而出现了抗体导致的PRCA。这些PRCA患者降低了对重组人源促红细胞生成素的免疫耐受，产生了同时针对重组和内源性EPO的中和抗体。

在此之前，由使用药物刺激人体免疫系统，产生EPO的中和抗体，进而导致的PCRA的案例非常罕见。而Eprex免疫原性的提高，可能由于其剂型微小的改变——公司在1998年用甘氨酸和聚山梨醇酯80代替人血清白蛋白作为稳定剂。之后对皮下注射该药物的禁忌，使PRCA的发病率逐渐下降。Eprex事件提醒了业界对生物制药产品免疫原性的不可预测性和严重性的关注，也包括了其广泛使用后带来的潜在临床后果。仅仅在生产过程中的一小点改变，就造成了产品特性的巨大差异，并造成了严重的临床后果。许多因素都能影响蛋白药物免疫原性的产生，主要包括蛋白产物的氨基酸序列改变，糖基化位点变化，由于保存过程中氧化导致的蛋白变性和聚集，制备过程中的污染或者产品不纯，剂量，给药途径，治疗时程的长度，患者的遗传背景等。

目前Eprex造成患者发生PCRA的具体机制仍未阐明，原因可能有以下几种：①聚山梨醇酯80和阿尔法依伯汀形成聚合物；②药用胶塞沥出物具有免疫佐剂的作用，使得机体免疫反应过于敏感。目前认为，聚集体的形成是蛋白药物产生免疫原性的最常见的原因。生产的Eprex在储存过程中，聚集体的出现逐渐增加，虽然未有报道超过相关标准。但是，该标准的制定当时并没有依据产品的生物学作用进行，因此，聚集体的产生和患者PRCA的出现仍就有可能相关。

3 生物仿制药的监管批准

对于传统的小分子仿制药来说，获得上市许可需要的资料相对较少。对于这些药物，只需要小规模的临床试验数据，就能比较其和原创药物之间的药物等效性和生物等效性。然而，对于大多数的生物制药产品及其仿制药这套方法并不适用，因为大分子蛋白的特性远比小分子化合物复杂，现有的检测手段没有办法对其进行全面系统的分析。对于生物仿制药市场准入的数据要求将会介于传统仿制药和生物制药新产品之间。

3.1 EMEA指导原则

EMEA医药产品部最近公布了一系列关于生物仿制药市场准入指导原则。对于专利数据保护过期的生物制药产品，企业可以生产相应的生物仿制药。而美国食品药品监督局（FDA）目前对大多数的蛋白制药产品还没有市场准入的立法授权，也没有相应的管理细则出台。EMEA的指导原则建议生物仿制药在批准进入市场前，进行临床前和临床试验，来验证其安全性和有效性，之后还要建立相应的药物监测系统来控制其潜在的免疫原性。

EMEA公布的指导原则覆盖了生物制药的生产，相似性检测，物理化学和生物特性分析，临床试验等方面的要求。除了传统仿制药入市所需要的制药、化学和生物学数据，对于生物仿制药的入市，还需要提供毒理学、临床前和临床数据，用来保证生物仿制药的质量、安全性和有效性。基于该类产品的复杂性和多样性，对于每一个生物仿制药都要逐一进行处理。相关指导原则的更新会及时公布在EMEA的官方网站上。此外，EMEA还针对部分生物仿制药公布了四条具体的指导意见：①关于仿制的生物制药产品的指导意见，在2005年10月生效，介绍了生物仿制药的基本概念，列出了行业的基本准则，为申请者申请提供了必要的指导信息。②关于以生物制蛋白为活性成分的生物仿制药质量问题指导意见，在2006年6月生效，主要是关于生物仿制药具体的质量要求。着重提出了产品的生产过程，分析方法，物化特性和生物特性方面的要求。③关于以生物制蛋白为活性成分的生物仿制药临床前和临床研究指导意见，在2006年6月生效，主要提出了生物仿制药具体的临床前和临床试验的要求。临床前研究主要包括药物毒理学的评价。临床研究主要包括药代动力学和药效动力学，药物疗效和安全性研究，重点是药物的免疫原性评价。④关于蛋白类生物药物免疫原性评价的指导意见，在2008年4月生效，主要关于生产过程发生改变后的生物制药产品在申请市场准入时，生产企业必须注意的药物免疫原性问题。该文件主要探讨了：影响蛋白药物免疫原性的因素以及药物免疫反应产生后的临床后果；针对免疫原性和药物等效性比较，进行的临床前和临床试验的设计和数据分析；相关应急预案的制定和执行。文件提及的部分概念需要根据个案进一步调整。以上四条指导意见主要是针对重组EPO，生长激素，人源胰岛素，人源粒细胞集落刺激因子的生物仿制药。具体列出了市场准入所需的临床前和临床研究数据，规定了临床研究的规模，以及具体药物生物等效性的反应指标。

关于生物仿制药重组EPO的临床前和临床研究指导意见2006年7月生效，具体规定了含有EPO成分的生物仿制药的临床前和临床研究要求。这份文件显示，可能是鉴于EPO分子结构的复杂性以及其临床使用的不良历史（导致PRCA），对EPO的管理要比其他重组蛋白类药物更为严格。要验证仿制药与参照品之间的治疗等效性，最少需要两组随机并且平行的临床试验，最好是双盲试验。文件提出肾性贫血患者是最好的试验人群，药物疗效至少需要12周来进行比较，之后继续进行至少3个月的持续研究。药物的治疗等效性研究必须覆盖透析前和透析后的患者，并且采用静脉注射和皮下注射两种给药方法。整个临床试验最少需要300名患者，至少提供后续12个月的药物免疫原性数据。

在生物仿制药的评审过程中，EMEA采取了公正严格的审评程序，管理机构不仅要满足医疗市场的要求，还要保证入市药物的安全性和有效性。对于这些生物仿制药的批准入市，并不证明它们和参照药之间的可替换性[10]。EMEA对生物仿制药的申请也没有大开绿灯，Alpheon，一种成分为干扰素的生物仿制药，就被EMEA拒之门外。Alpheon的生产商提供了一些非临床研究数据，并且对455例肝炎患者进行临床研究，来证明其于参照药品之间具有类似的安全性和有效性。EMEA拒绝Alpheon的理由是其和参照药的质量和临床试验结果存在差异，活性成分的稳定性数据不够，生产工艺程序的验证不足以及药品免疫原性测试数据不充分[11]。

3.2 生物仿制药的上市后监管

蛋白药物免疫原性的发生及其概率是不可预知的，因此，药物上市后的安全性监控对于控制药物免疫原性的发生很重要。EMEA公布的指导原则里说明，在药物申请市场准入时提供的数据包内，必须包含针对药物免疫原性和潜在不良反应制定的药物警戒性应急预案[9]。药物警戒性应急预案就是发现，评估，理解和防止药物进入市场后可能造成的不良影响。鉴于Eprex药物导致PRCA的影响，对于生物仿制药的管理需要。

4 对国内生物制药业的启示

生物仿制药相对分子质量大，结构复杂，在管理上不能等同于传统的小分子药物。我们需要建立一整套覆盖药物生产、运输、保存，使用各个过程的完整的检测体系。检测方法的验证和标准化对于生物仿制药的监督管理来说是至关重要的。生物仿制药的批准入市，需要提供更为详细的数据报告，其中蛋白药物的免疫原性成为一个重要的安全性问题。只有充分的临床研究数据和必要的药物警戒性应急预案，才能保证仿制药和参照药具有类似的药物安全性和有效性。

EMEA关于生物仿制药的市场准入指导意见给我们提供了参考。独特的药物名称有利于区分同一类仿制药，也有利于开处方，配药和药物警戒性实施。蛋白仿制药物的标注目前还是和参照药的标注格式相同，更加详细透明的药物标注（包含临床数据）将有为临床医师的应用提供必要的信息依据。

对于医师来说，需要熟悉生物仿制药和第一代原创药之间安全性和有效性数据的差异，对于保障患者安全是十分重要的。生物仿制药要真正进入市场，需要将药品的信息真实公正的让处方医师和专业医护人员了解，以便他们能够结合实际情况，做出最优化的药物选择。

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R97

A

1671-8194（2010）27-0045-04

江苏省药品不良反应监测中心（210002）