白皮书
第一部分为ADC的关键质量属性和控制策略；
第二部分主要是关于ADC工艺变更的考虑。
图 1. 典型抗体偶联药物的结构
ADC的关键质量属性和控制策略
作者在此以本妥昔单抗 (Brentuximab vedotin，内源半胱氨酸，DAR ~4，毒性药物为MMAE) 为例阐明逐渐发展的产品开发和工艺理解。
本妥昔单抗从2007年首次临床研究到2017年在超过65个国家商业化生产以来，产品批量逐渐增加，供应源也从临床前的单一供应源转变未成熟和市场化ADC拥有的多种供应源，控制策略也随着对工艺科学理解的加深而逐渐演化 (图2)。
图 2. 2007 vs. 2017年本妥昔单抗的差异与进步
图 8. 在开发过程中或由于先验知识而导致的对产品和工艺的理解的潜在扩展，从而产生了先进的控制策略 - 例如brentuximab vedotin作为从生成的数据主体中得到的经验教训。临床阶段 = 处于临床阶段，但未保留用于商业化；商业化阶段 = 处于临床阶段，并在工艺表征/验证后继续进行。请注意：未在商业化阶段继续进行或移至下游 (例如DP级) 的测试需要合理的理由，例如在开发和工艺表征期间证明的一致性 (“已验证”) 或由IPC控制或在最后阶段有可靠地确认。中间体控制 (“控制点”) 可以是IPC或放行测试
ADC药物需要更复杂的控制策略：药物接头和单克隆抗体将被偶联为一个ADC整体，因此ADC的控制策略应体现支持DS (原料药) 和DP (制剂) 质量属性所需的控制策略，而不是传统单纯针对单克隆抗体或小分子药物的控制水平。而且在后续生产过程中使用DI可能会进一步引入杂质和纯化步骤，这一情况也应该纳入总体控制策略中。 偶联方式与控制策略：早期ADC工艺通常使用严格的非位点特异性偶联技术，因此可能具有药物接头抗体的位置和分布的变异性。现代偶联技术及其控制策略已经取得进展，可以使药物接头在单克隆抗体上偶联产生位置和数量都均一的ADC (图4)。当然，多年的非位点特异性偶联经验表明该方法也能产生均一的产品，虽然蛋白偶联并不特定于单一位点。因此使用非位点特异性偶联的控制策略中可能需要更关注对DAR值的控制。
图 3. ADC生产和控制策略示例 (可能有其他工艺)
图 4. 不同偶联化学ADC的举例
病毒清除：外来病毒因子在生产过程中的风险最高，存在于细胞培养阶段，受细胞培养IPC和下游纯化中的病毒去除能力控制。ADC DS生产和DP生产都不涉及来病毒因子的重要来源或缓解措施，因此在mAb DI处进行控制是合适的。 糖基化：mAb的糖基化发生在细胞培养阶段，其水平和模式可能受下游纯化的影响。除非偶联直接涉及聚糖，否则ADC DS生产过程和DP过程都不会影响糖基化。因此在mAb DI处进行控制是足够的。 残留HCP和DNA：来自细胞培养阶段的宿主细胞蛋白HCP和残留DNA受下游mAb纯化中的去除能力缓解。ADC DS生产和DP生产都不是这些杂质的重要来源或缓解措施。因此在mAb DI处进行控制是合适的。
氧化水平：由于ADC生产过程会影响抗体的氧化水平，因此可能有理由将mAb DI中允许的氧化水平限制到低于纯mAb作为DS时可接受的水平。这也可能适用于其他潜在的翻译后修饰，如脱酰胺或天冬氨酸异构化。
总体而言，用于生产ADC的mAb DI的控制将侧重于在整个开发和制造历史中提供一致的性能，包括代表性批次和可比性研究，以及了解对稳定性随时间的影响。最初，质量属性可以在生产过程的多个点进行测量，除了DS和 DP 所需的放行之外，可以根据科学和产品知识实施mAb DI和连接体DI的单个“控制点”，以确保mAb DI和由此产生的ADC的质量，这将减轻DS和DP放行带来的一些分析负担 (图3)。
可偶联的药物连接子杂质水平：这些杂质通常在药物连接子制造过程中产生，并可能导致ADC中的偶联杂质。ADC DS和DP中杂质的可检测性可能非常具有挑战性，一种行之有效的方法是限制药物连接体DI中此类杂质的水平。不可偶联的药物连接子杂质可在药物连接子DI阶段进行检测，但其最终控制通常涉及对DS进行FDRI (游离药物和相关杂质) 测试。 新偶联技术：对于连接子偶联到多种药物的新型偶联技术，建议进一步了解质量属性和异质性，以减轻与安全性和有效性相关的任何风险。
风险：未偶联抗体与患者体内靶标结合从而阻断结合位点并阻止偶联毒性药物的目标ADC发挥其全部治疗潜力，并且DAR0含量的任何变化都可能导致疗效不同。 针对DAR0的放行规范：目前的一些体外和体内研究表明，在许多情况下DAR0不是ADC活性的有效抑制剂，甚至可能具有有益作用。更现代的偶联技术可实现可重复的偶联模式和高效的偶联。如果可以在产品和工艺表征中证明DAR0水平低或可重复，则可能不需要针对DAR0物种制定ADC DS和DP放行规范。
应审查FDRI对患者的风险 (安全性和有效性)：杂质的细胞毒性可能低于药物本身，了解它们的生物学特性可以为允许某些 (更高) 杂质水平提供理由。如果尚未获得这些数据，可以采用保守的方法假设其细胞毒性与药物相似。由于这些FDRI在静脉输注后立即到达全身范围，因此安全性和毒理学评估应考虑到这一点。 工艺和产品特性：工艺和产品特性将有助于了解工艺中FDRI产生或减少的位置。 FDRI的稳定性：稳定性数据 (包括DS和DP的压力研究) 可用于了解FDRI水平如何随时间变化。如果在开发过程中始终如一地证明稳定性，则可以不用在进一步的稳定性方案中包含FDRI测试。此外，通过改变连接子的结构可以降低偶联物对水解过程的敏感性，并避免药物从抗体中不受控制地释放，当然这也需要考虑到风险策略。 批间差异：在生产规模，生产工艺和批次之间保持一致的性能，都表明杂质含量低到可以接受，这也可以为从放行标准中删除FDRI提供理由。
如果在开发和工艺验证过程中持续观察到低水平的FDRI，并且观察到的或潜在的杂质不被认为具有异常效力，那么从常规控制策略中删除FDRI测试可能是合理的。
图 5. 以brentuximab vedotin为例展示FDRI的毒性考虑
应审查该小分子偶联杂质对患者的风险，如安全性和有效性方面影响。 工艺和产品变异性：始终一致的杂质概况将有助于证明工艺控制并确保一致的DS和DP质量。 限值：药物，连接子和药物连接子中间体是小分子，其分子量通常小于4000 Da (同时考虑双有效载荷)，占最终ADC产品 (假设平均DAR=4) 总质量的<10% (约160,000 Da)，而DI药物连接子及其杂质在DI转化为DS和DP时还被稀释，这可用于支持DI中杂质限度高于0.15%杂质水平 (0.15%是传统用于小分子API的限值, ICH Q3A)。
对于小分子杂质的控制策略，估计来自药物连接子中间体的3.0 wt%小分子杂质 (假设所有杂质都能与mAb偶联）将导致最终ADC DS和DP中的杂质含量为0.15 wt%。如果ADC的剂量为每3周一次50 mg，则产生的杂质剂量为75 μg (平均日剂量为3.6 μg)，这远低于需要鉴定的杂质的每日总摄入量200 μg (ICH Q3B)。
ADC的效力通常是DS和DP的放行标准的一部分。使ADC具有细胞毒性的成分是药物连接子DI，并且通常会进行控制以确保此DI具有正确的结构和组成。
ADC的效力：用于制造ADC的一些单克隆抗体本身可能具有ADCC或CDC功能，但是这些效力通常比ADC的效力低一个数量级，因此在单克隆抗体DI中验证效力的价值非常有限，仅验证与靶标 (例如表位，受体，靶细胞上的其他结构) 的结合就足够了，尽管监管机构继续要求提供ADCC或CDC活动的更多证据。如果单抗被故意设计为消除ADCC或CDC功能，则有科学理由不将这些测试纳入mAb DI。 DAR的控制：对于大多数ADC，平均药物抗体比与DAR曲线之间存在直接相关性。对于半胱氨酸连接ADC (如本妥昔单抗)，可以通过色谱分析DAR曲线,从该曲线可以计算出平均DAR。对于赖氨酸连接ADC (例如曲妥珠单抗美坦新)，平均DAR由紫外光谱法确定，质谱法或成像等电聚焦可用于量化药物分布。数学建模表明平均DAR与MS确定的DAR曲线呈泊松分布。因此，曲妥珠单抗美坦新中严格控制紫外光谱法确定的平均DAR可实现高度控制的药物分布 (图6)。
图 6. 在小规模实验室和大规模商业生产中曲妥珠单抗美坦新的药物分布的可比性 (平均DAR均为3.5)，通过RP-HPLC-ESI-MS进行评估
传统线性验证策略 (图7A)：ADC的传统验证 (PPQ) 要求使用经过验证的ADC原料药 (DS) 来验证成品批次 (DP)，而DS又由经过验证的mAb中间体 (抗体) 和经过验证的药物连接体中间体制备而成 。开发材料 (例如关键临床材料) 只能用作支持数据。这种线性验证流程要求在开始验证下一步之前完成一步的PPQ，最终可能会延迟MAA (EMA营销授权申请) 的提交，因为注册档案中必须提供验证数据。 独立验证每个制造阶段 (图7B, C)：PPQ 的主要目标是证明该过程按预期工作并生产出符合预定义质量标准的产品。该策略需要高度证明工艺输入代表预期的商业化材料，类似于主要稳定性批次的论证。示例一见图7B，即mAb DI的GMP批次将用于生产DS和DP的主要稳定性批次，但也将用作验证DS和DP工艺的输入；示例二见图7C，其中主要DS稳定性批次还用作验证DP的输入。这种替代策略不仅节省时间，而且可以有效利用材料，并确保在整个验证中代表多个批次。
图 7. 连接主要稳定性研究和PPQ的三种不同验证策略场景 (A-C)，场景C显示了代表性ADC可用作DP PPQ输入的示例
原文链接：CMC Regulatory Considerations for Antibody-Drug Conjugates.pdf
