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他山之石 | 浅谈贝纳利珠单抗的单剂量爬坡试验

发布时间:2021-11-15 文章来源:本站  浏览次数:12056

贝纳利珠单抗(benralizumab)是一款由阿斯利康在2017年推出的IgG1κ单克隆抗体,针对12岁以上有嗜酸性粒细胞征的特应性哮喘的额外维持治疗。贝纳利珠单抗是抗白介素5受体(IL-5Rα)抗体,IL-5在嗜酸性粒细胞型严重特应性哮喘发病过程中起到了决定性作用,相比于更早上市的抗IgE奥马珠单抗,贝纳利珠单抗不需要按照血IgE浓度精确调整给药剂量,而仅需通过对外周血嗜酸性粒细胞计数的评估确定患者是否适合这两种药物,然后即可按照固定剂量给药,患者可以通过自动注射器自己皮下给药,更加方便。而相比于同样是针对IL-5通路的美泊利单抗和瑞替珠单抗,贝纳利珠单抗经过无岩藻糖基化改造,提高了与NK细胞,中性粒细胞等细胞膜上FcγIIIRa受体结合,通过抗体依赖细胞介导细胞毒作用(ADCC)大幅提高嗜酸性粒细胞细胞凋亡率,更大幅度的降低患者嗜酸性粒细胞计数1,4


回看贝纳利珠单抗的临床药理学审评报告2,我们可以发现,研发过程中大量使用了PKPD模型,popPK模型的帮助,通过试验支持模型,通过模型设计试验。比如通过对popPK模型的分析,并未发现任何与小分子药物相互作用(DDI)的风险,因此免去了进行独立DDI试验的必要性。从临床研究总体来看,所有的临床药理学试验均在患者体内开展,因此获得了大量的PK/PD数据,为II期和III期剂量选择提供了重要数据支撑。今天,我们先来看看贝纳利珠单抗的首秀:单剂量爬坡试验(SAD)是如何设计的,设计的时候又有何考量,又是如何为PKPD模型提供数据的。


患者群体:轻度特应性哮喘

在首次人体试验(FIH)中选择患者群体作为受试者,一般来说是基于安全性和PD参数摸索的需要,尽早的建立PKPD关系有助于后期临床试验研究终点的设定。21世纪后,科学界对特应性哮喘发病机制已经有较为成熟的了解,直接在患者中开展在保证安全性的前提下更符合数据收集需要。从审评报告中可以看出,贝纳利珠单抗10项临床药理学试验均使用患者而非健康人,可以收集大量PKPD模型所需要的数据。


试验设计:非盲,无安慰剂对照

与很多其他的单抗设计不同,贝纳利珠单抗的FIH研究并没有设置安慰剂组。不过在此试验之后,开展了一项双盲安慰剂对照的安全性和耐受性试验以确证其有效性。这种设计,可能是基于对IL-5通路在特应性哮喘的发病过程中的了解已经比较成熟,前期动物试验有相关支持性证据等原因的考虑。


研究终点:

主要的研究终点是研究在轻度特应性哮喘患者中剂量提升的安全性;

次要研究终点是研究贝纳利珠单抗在轻度特应性哮喘患者中的药理活性,基于对外周血嗜酸性粒细胞计数,FeNO,以及血清嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(ECP)的数据。同时研究贝纳利珠单抗在轻度特应性哮喘患者中的PK参数。

可以看到贝纳利珠单抗SAD试验的研究终点设计很大程度上基于对特应性哮喘发病机制,以及药物本身的作用机制。对可能的biomarker的检测有助于筛选出对后期临床试验设计有效的biomarker。


剂量范围:0.03,0.1,0.3,1.0,3.0mg/kg,随后加入了0.003和0.0003mg/kg两组,共设置7个队列。

从FDA非临床研究审评报告中可以知道,贝纳利珠单抗在食蟹猴中的NOAEL为10mg/kg IV以及30mg/kg SC。基于FDA发布的《Guidance for Industry – Estimating the Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult Healthy Volunteers》根据人类与猴子之间基于体表面积的剂量换算关系3,10mg/kg对应3.2mg/kg人类剂量,贝纳利珠单抗的最大剂量的选择应该也是参考了这种换算方式。

0.003mg/kg队列的设置是为了找到所谓最低有效剂量(达到50%嗜酸性粒细胞计数下降的剂量)。但本队列1-7天并没有达到最低有效剂量,故再次加入0.0003mg/kg组。很明显,这是为了建立PKPD模型以及早期的量效关系而进行的队列设计。

从图中我们可以看到,即使到了预定起始剂量的十分之一,7日内的嗜酸性粒细胞计数下降仍然远大于50%,直到给药后28天嗜酸性粒细胞计数才下降至41%。综合考虑PD参数和PK参数,后续的研究使用了0.3和1.0mg/kg的剂量开展实验。

额外提一下,最终贝纳利珠单抗的给药方案是30mg Q4W (前三次)+ 30mg Q8W(后续)。给药方案的设计是基于:在popPK中发现贝纳利珠单抗的清除率随体重增加而增加,加上使用PKPD模型(下图)预测最优剂量,故30mg是合理且安全的(按70kg普通人体重计算),而Phase 3的试验研究30mg Q4W(全程)和既定的给药方案之间的对比,疗效上并无显著性差异,同时30mg Q8W则比既定的给药方案稳态血浆浓度减少了80%。可以看到模型引导的试验方案设计在贝纳利珠单抗的临床研究过程中应用的十分广泛。

访视时间:原计划为58天,后增加至84天

由于Cohort 1,也就是0.03mg/kg组的试验表明,贝纳利珠单抗对外周血嗜酸性粒细胞的抑制活性大于预期,故延长到84天。长期访视则一直持续到受试者嗜酸性粒细胞计数达到100个/m3或者基线的70%以上水平。

总体来说,贝纳利珠单抗的SAD试验利用了适应性临床试验的思路,通过对各个队列的观察和统计,及时修改临床方案,用方案去迎合已有的结论。尽早的建立PKPD关系,在保证有效PD参数的情况下减少暴露量,避免患者出现不必要的不良反应,同时帮助后期临床试验剂量的选择。虽然中国在这方面可能起步较晚,但CDE仍及时推出了如《治疗性蛋白药物临床药代动力学研究技术指导原则》《群体药代动力学研究技术指导原则》等不同的指导原则,让大家明确PKPD模型和popPK模型在药物前中后期的重要意义。


参考文献:

1. Ridolo, E., Pucciarini, F., Nizi, M., Makri, E., Kihlgren, P., Panella, L. and Incorvaia, C., 2020.Mabs for treating asthma:

omalizumab, mepolizumab,reslizumab,benralizumab, dupilumab. Human Vaccines & Immunotherapeutics, 16(10), pp.2349-2356.

2. FDA Reviews for Benralizumab

3.FDA Guidance for Industry – Estimating the Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult Healthy Volunteers

4. Agache, I., Beltran, J., Akdis, C., Akdis, M., Canelo‐Aybar, C., Canonica, G., Casale, T., Chivato, T., Corren, J., Del Giacco, S., Eiwegger, T., Firinu, D., Gern, J., Hamelmann, E., Hanania, N., Mäkelä, M., Hernández‐Martín, I., Nair, P., O'Mahony, L., Papadopoulos, N., Papi, A., Park, H., Pérez de Llano, L., Posso, M., Rocha, C., Quirce, S., Sastre, J., Shamji, M., Song, Y., Steiner, C., Schwarze, J., Alonso‐Coello, P., Palomares, O. and Jutel, M., 2020. Efficacy and safety of treatment with biologicals (benralizumab, dupilumab, mepolizumab, omalizumab and reslizumab) for severe eosinophilic asthma. A systematic review for the EAACI Guidelines ‐ recommendations on the use of biologicals in severe asthma. Allergy, 75(5), pp.1023-1042.



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