本案例聚焦于單克隆抗體(mAb)的開發。在非臨床研究中,單抗藥物的毒理學試驗種屬以猴為主(通常±大鼠)。選擇動物模型的核心依據是藥理相關性,即候選抗體是否能與該種屬的靶點結合,并最好能引發生物學效應(如藥效終點),這一標準優先于序列同源性。若該抗體僅與人和猴的靶點結合,則無需開展嚙齒類毒理研究。但若其也能結合大鼠/小鼠靶點,則應補充嚙齒類毒理試驗。給藥途徑通常根據擬用臨床給藥方式確定,常見為靜脈(IV)。
由于單抗在體內最終被降解為氨基酸,一般無需開展傳統意義上的藥物代謝研究。
劑量選擇通常基于耐受性或最大可行劑量。不過,更常見的是,最高劑量設定為人體計劃最高暴露量的10倍,以確保安全邊際。
需特別注意的是,候選藥物本身是人源分子,因此在動物體內可能誘發抗藥抗體(ADA)。但動物中出現ADA,并不意味著人體也會產生。大多數針對治療性單抗的ADA靶向其可變區抗原結合位點,可能干擾靶點結合;改變藥物清除率(加快或減慢);具有中和活性;或完全無影響。當ADA滴度(濃度)足夠高且持續存在時,會與藥物形成藥物-ADA免疫復合物,從而顯著改變藥代動力學(PK),直接降低藥效。
常用ADA檢測方法如下圖所示,但存在明顯局限:
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局限性主要體現在藥物耐受性不足。當體內藥物濃度很高時,ADA信號可能被掩蓋導致假陰性。這一問題在動物研究中尤為突出,因為動物給藥后采樣窗口短(通常僅1-2周),藥物暴露量約為人體的10倍,更易形成免疫復合物。因此,即使ADA檢測結果為陰性,若觀察到藥物暴露突然消失,仍應高度懷疑ADA形成。此時需綜合評估暴露丟失發生的時間(ADA通常需約2周才產生);受影響動物數量;給藥劑量;其他ADA間接證據(如PK異常、組織病理變化等)。
臨床前的藥物暴露通常通過“抗原包被法”檢測:將靶抗原固定于板上;加入樣本,若含藥物抗體,則與其結合;再用標記的抗人抗體檢測結合的藥物。ADA可能阻斷藥物與靶抗原的結合,導致假性“無暴露”。
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因此,當檢測不到藥物時,必須結合時間窗、動物數量、劑量及其他ADA證據進行綜合判斷。
免疫復合物(IC)形成是單抗藥物開發的另一挑戰。IC的形成具有以下特點:不一定呈劑量依賴性;通常僅出現在部分動物中;可在特定解剖部位沉積,引發免疫復合物性血管炎,常見于腎小球、肺、腦、小動脈分叉處(可能因血流湍流所致)。
在猴研究中,可通過免疫組化確認IC沉積:染色檢測人源IgG(藥物)、猴補體、猴IgG/IgM(提示ADA存在)。雖然IC相關病變對動物健康確屬不良反應,但若人體未產生ADA,則此類毒性對人類的預測價值存疑,其臨床相關性應謹慎評估。
分享個具體案例
一種靶向新型炎癥通路的IgG類單抗,在大鼠和猴中開展了為期1個月的重復給藥毒性研究。
關鍵非臨床數據如下:
大鼠試驗
劑量:0、10、30、100mg/kg/周
結果:未觀察到明顯毒性效應,但給藥2周后體內已檢測不到藥物暴露(提示可能產生抗藥抗體ADA)。
猴試驗
劑量:0、10、30、100mg/kg/周(每組n=6)
給藥途徑:皮下(SC)和靜脈(IV)
具體結果見下表。
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決策前需思考的問題:是否存在不良反應?若有,是否提示對人類存在潛在危害?為什么?大鼠和猴的“未觀察到不良反應劑量水平”(NOAEL)?基于這些數據,建議的人體起始劑量和最大劑量是多少?若推進至臨床,應采取哪些風險控制措施?
關于不良反應:猴在100mg/kg/周劑量下出現不良反應(如免疫復合物沉積、血管炎等),但這些效應很可能由ADA引起。若人體不產生ADA,則此類毒性對人類的相關性存疑,未必構成真實風險。
NOAEL確定:大鼠NOAEL=100mg/kg/周(盡管無暴露,但未見毒性);猴NOAEL=30mg/kg/周(100mg/kg劑量出現不良反應)。
人體劑量建議:起始劑量通常參考最低NOAEL(即猴的30mg/kg/周),并采用10倍安全系數,建議起始劑量為3mg/kg。
若有其他藥理學數據(如MABEL,最小預期生物效應水平),也應納入考量。
最大劑量無需預先設定上限,可依據人體安全性、暴露水平和藥效數據逐步遞增。
臨床風險管理措施:考慮到臨床前猴毒理出現的不良反應和潛在IC影響,在臨床試驗中,需密切監測受試者是否出現超敏反應;定期檢測ADA,評估其對藥代動力學、藥效及安全性的影響。
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