生物藥物研發項目中的技術風險分析＊

車 越，何 珊，陳玉文

(沈陽藥科大學工商管理學院，遼寧 沈陽 110016)

生物藥物是以微生物、細胞、動物或人源組織和體液等為原料，應用傳統技術或現代生物技術制成，用于人類疾病的預防、治療和診斷的藥物[1]。隨著化學藥物和中藥的自身限制及人口老齡化和醫改政策的不斷推進，生物藥物獲得了前所未有的發展空間和市場前景。2013 年，醫藥產業實現主營業務收入21 682 億元，生物藥品2 381 億元，同比增長17.5%;2013 年，醫藥產業實現利潤總額2 197 億元，同比增長17.6% ，生物藥物同比增長13.2%。預計到2020 年，生物藥物占全部藥品收入的比重將超過三分之一。但我國生物藥物研發面臨的局面是機遇與挑戰并存，存在技術創新能力弱、創新體系有待完善、生物技術藥物規模小、藥物制劑發展水平低等問題。國家“十二五”規劃中，明確將生物藥物研發作為國家醫藥工業重點領域，突破生物技術藥物產業化的技術瓶頸，開發自主知識產權產品，搶占世界生物技術藥物制高點。識別并降低研發風險，有利于加快新藥成功上市的進程。生物藥物研發項目風險一般可分為技術風險、財務風險、管理風險、環境風險、生產風險和市場風險[2]，其中技術風險是重中之重。筆者從生物藥物研發項目的技術風險入手，對不同研發環節的風險進行闡述，為生物藥物研發的風險控制提供參考。

1 實驗室研究階段

生物藥物的實驗室研究階段包括藥物靶點的發現、制備和初步篩選。實驗室研究階段決定了生物藥物研發的成敗，在海量基因或蛋白中發現與疾病相關的作用靶點，通過基因工程技術、酶及細胞固定化技術、細胞工程及單克隆抗體技術等[3]獲得理想藥效的生物活性物質，動物試驗篩選出具有藥效的備選藥物進行臨床前試驗。與歐美發達國家相比，我國生物藥物在實驗室研究階段存在的技術差距是巨大的，新技術應用較晚，發展較緩慢，缺乏專業人才，這些都是制約實驗室階段研發的因素。其中技術風險主要有技術應用不成熟和技術創新能力不足。

技術應用不成熟:20 世紀70 年代初期，美國等國家DNA 重組及轉化技術和淋巴細胞雜交瘤技術的研究成功并投入使用，揭開了生物技術應用于制藥行業的帷幕[4]，我國生物技術制藥起步較晚，始于20 世紀80 年代。由于綜合國力的差距，我國生物藥物上游的研發技術應用并不成熟。在靶點發現方面，基因水平篩選風險來自于基因技術發展還不成熟，對所有基因的作用不明了，導致獲得靶點的效果不理想[5];轉錄水平發現靶點的風險主要來自RNA 干擾技術在細胞中的轉染效率較低，動物體內和人體內結果的相似性有待考察，在特異性設計上不夠成熟[6];蛋白水平篩選中，噬菌體展示技術的不成熟限制了展示容量，特異性檢測水平不高及篩選后蛋白功能具體測定不夠精確[7]。在藥物制備過程中，我國生物藥物制備技術相對滯后，用哺乳動物細胞表達的、技術門檻高的生物技術藥物，在國內極少有人問津。

技術創新能力不足:生物藥物研發項目的核心是應用生物技術的新方法創制出藥效更明顯、毒副作用更小的藥物，核心是技術創新能力。我國生物技術發展的客觀環境一直制約了生物技術的創新能力，生物制藥企業研發的思想意識還比較落后，新藥研發過程仍沿用了學術工作的方式，從文獻索引開始，仍然走的模仿之路，缺乏原創性[8]。創新能力不足更多的是針對項目組織中人才和投入的缺乏，難以從實驗室的小試階段順利進行到中試及放大試驗，如在抗體藥物制備方面，基因重組治療性抗體構建技術嚴重落后于歐美，抗體大量生產的動物細胞培養技術仍處于實驗室制備技術層面，即使是鼠源單抗，也還是要通過小鼠腹水這種難以控制質量的方法生產[9]。

2 臨床前研究階段

通過實驗室階段獲得的先導化合物，在證實其進行藥學的安全性試驗、鑒定試驗、純度試驗、效能試驗的基礎上，藥品研發機構可申請藥物的臨床前研究，臨床前研究階段包括了藥物效應動力學(簡稱藥效學)、藥代動力學、安全性等方面的研究。生物藥物臨床前研究的內容與化學藥物和中藥有一定相似性，但生物制品很難完全確定其結構，具有免疫原性，生產過程容易受到污染等，國內生物藥物臨床前評價體系還不完善，這就決定了生物藥物臨床前研究存在著關鍵性的技術風險。

藥效學研究風險:藥效學研究的主要目的是確定藥物的治療作用和一般藥理作用，為新藥臨床試驗提供可靠依據。生物藥物臨床前研究要注意主要藥效學的研究，如抗腫瘤抗體藥物要進行體外抑瘤活性、體內抑瘤活性、作用機制、耐藥性試驗、聯合用藥等試驗內容。觀測生理機能的改變，如新藥對中樞神經系統產生興奮還是抑制，對心肌收縮力或胃腸道運動是加強還是減弱，對血管或支氣管是擴張還是收縮等;測定生化指標的變化，如血糖、電解質、生理活性物質，血管緊張素、前列腺素、環磷普濃度的改變等;觀測組織形態學變化，如血細胞大小、甲狀腺大小、腎上腺皮質萎縮等。該研究內容容易受到技術限制，如藥品研發技術不成熟、設備不先進或技術過于復雜。另外，試驗方案的合理性和試驗過程的規范性都會影響藥效學研究的結果，從而決定整個生物藥物研發的成敗。

藥代動力學研究風險:藥代動力學研究內容通常是指新藥的吸收、分布、代謝、排泄等信息。動物藥代動力學研究需考慮以下要點:受試制劑符合要求;對樣品分析方法學有篩選和確證研究;生物利用度及其影響因素;代謝轉化及其途徑、代謝酶;組織分布及造模動物組織分布;物料平衡信息;代謝過程復雜時需考慮種屬差異及其對藥效和毒理研究的影響;動物毒藥物的藥代動力學(ADME)研究結果對早期人體試驗的預測作用。生物藥物中，蛋白多肽類藥物和內源性蛋白多肽都由氨基酸組成，結構性質相似，難以分離、提取和純化;在藥代動力學研究中，目標蛋白多肽給藥量小，血藥濃度極低，而各種內源性蛋白含量要高出其上萬倍，這種干擾給目標分子的有效提取和準確測量增加了難度。核酸類藥物目前缺少精確度高的定性分析方法。單克隆抗體藥物藥代動力學國內研究仍處于初級階段，這些都是生物藥物臨床前藥代動力學研究的技術風險[10]。

毒理學研究風險:按照《藥品注冊管理辦法》中對生物藥物申報的要求，生物藥物臨床前毒理學研究要進行急性毒性試驗、長期毒性試驗、遺傳毒性試驗、生殖毒性試驗、致癌試驗、免疫毒性試驗和局部刺激試驗。生物藥物由于其具有結構、生產工藝、保存條件、可能存在的內源性對等物和作用靶點明確等固有的特點，所以免疫毒性試驗尤為重要。試驗內容包括白細胞總數及其分類計數、球蛋白和白/球比值、淋巴器官/組織的大體解剖、胸腺和脾臟的器官重量和組織學檢查;抗體滴度、抗體的出現時間、出現抗體的動物數、劑量關系、抗體滴度的動態變化、抗體的中和活性、同期的藥效/藥代/毒性反應的變化、補體激活與否、免疫復合物在肝腎的沉積、終止給藥的條件、臨床意義分析等[11]。毒理學研究階段的主要技術風險是試驗方案設計的合理性，目前還未徹底解決恰當的動物種屬與有針對性而靈敏的觀察指標，給藥方式的合理性均有待探索。

3 臨床研究階段

新藥的臨床試驗研究屬于人體生物醫學研究范疇，是新藥開發研制過程中不可缺少而又極其重要的階段。新藥臨床研究者通過試驗，掌握人體對新藥的耐受程度、新藥的藥代動力學指標及藥物的安全性、有效性研究數據，為藥品上市提供臨床相關依據[12]。Ⅰ期臨床研究主要研究藥物對人的安全問題而非療效問題;Ⅱ期臨床研究主要目的是通過對小規模用藥患者療效和安全性的嚴密觀察，篩選出有效藥物;Ⅲ期臨床研究主要是把篩選出的有效藥物與當前的標準治療方法進行比較;Ⅳ期臨床主要關注上市后的不良反應及長期病死率和死亡率研究。在臨床研究階段，技術風險伴隨著藥品研發的整個過程，受試藥物參與臨床研究的人員都是技術風險的來源。

試驗設計風險:良好的方案設計是臨床試驗順利實施的關鍵因素之一。前期試驗數據的解讀、受試人群的選擇、安慰劑和雙盲的設計、首次人類試驗、首次劑量計算、劑量推升及終止劑量的計算，這些都是臨床試驗設計中主要的技術風險[13]。最新研究表明，根據基因型對受試者進行分層分析，可減少在Ⅰ～Ⅳ期臨床試驗中受試者的納入人數，盡可能地減少毒性反應，縮短上市時間。但藥物基因組學在臨床試驗中的應用尚處于早期階段[14]。國內臨床試驗設計的問題仍亟待解決。

臨床試驗機構風險:技術人員是臨床試驗的關鍵部分，我國相關法規規定，主要研究人員均應為具有執業醫師資格的臨床醫師。但由于監管不健全，存在操作流程不規范，技術人員經驗不足等現象，對臨床試驗的結果都會造成影響。研究人員所屬的臨床試驗機構投入有限，執行過程不規范，對受試者的權益造成損害，更有甚者可以隱瞞不良反應，以加快臨床試驗進程，這些都是風險，為生物藥物的上市埋下了巨大隱患，危害巨大。

4 結語

生物藥物因其靶向性高、毒副作用小、療效顯著等特點，正逐漸成為全球需求最廣、市場最大、利潤最高的藥品種類。世界上許多國家都把生物技術產業作為優先發展的戰略性產業，不斷加大對生物制藥技術的扶持與投入。我國在生物藥物領域與世界先進國家的差距仍然明顯，加快生物藥物研發的步伐，降低藥物研發的技術風險迫在眉睫。筆者從生物藥物研發的不同階段，分別闡述了其技術風險，旨在為降低生物藥物研發技術風險提供參考，以推進生物藥物研發項目順利進行，增加生物藥物研發的成功率。

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