多肽研讨 | 质量研究与申报

2023-06-14 14:18

多肽是生物体重要的活性分子，也是人体重要的调节分子，控制着人体的生长发育、免疫调节和新陈代谢等过程。多肽普遍存在于生物体内，可以应用于医药、保健品、化妆品等领域。多肽药物是多肽在医药领域的具体应用，可广泛应用于内分泌系统、免疫系统、消化系统、心血管系统、血液系统和肌肉骨骼系统等。多肽药物纯度高、毒性小、生物活性好，已成为全球新药研发的热点。然而，多肽药物的研发不是一帆风顺的，会遇到诸如技术壁垒、杂质提取、申报困难等问题。

CPHI China 2023 展会期间，肽研社与中国医药保健品进出口商会、上海博华国际展览有限公司携手主办一场“多肽药物研发与创新研讨会”，共同探讨多肽质量研究与申报的关键点。此次论坛由深圳瑞德林生物技术有限公司提供宣传支持。

主题解读

多肽药物国内外研发热点及趋势

全球多肽药物的市场规模逐年增长，从2016年的568亿美元上升到2020年的628亿美元，CAGR为2.54%。从地区来看，美国始终为多肽药物市场的领头羊，2020年其市场规模占全球多肽药物市场规模的57.48%，遥遥领先于其他国家/地区。相比之下，中国的多肽药物市场规模虽然占比不大，但是增速较快，从2016年的63亿美元上升到2020年的85亿美元，CAGR为7.78%；欧盟的多肽药物市场规模增长稳定，其总体市场规模仍高于中国。据弗若斯特沙利文预测，全球多肽药物市场规模有望从2021年的674亿美元上升至2025年的960亿美元，并且预计中国将于2023年超过欧盟。

图1.全球各地区肽类药物市场规模（亿美元）

我国多肽药物起步晚，以国外品牌药为主，占据大部分市场份额，国产多肽药物多为仿制国外已过专利保护期或未在我国申请专利的产品。虽然近年来国内从事多肽药物研发生产的企业数量增多，但规模小、市场集中度低，同业竞争激烈。

弗若斯特沙利文数据显示，截至2020年12月31日，全球约有80种肽类药物获批，约有440项肽类药物处于临床试验阶段，其中约35%处于临床Ⅲ期，43%处于临床Ⅱ期，22%处于临床Ⅰ期，此外，有400-600项肽类药物处于临床前研究阶段。

从应用领域来看，多肽药物主要用于慢病治疗，市场份额达到90.7%，治疗领域覆盖孤儿病和罕见病、肿瘤、糖尿病、胃肠道、骨科、免疫、心血管疾病等。欧美国家市场份额占比前三的多肽药物主要用于罕见病、肿瘤和糖尿病，如司美格鲁肽、利拉鲁肽、杜拉糖肽、格拉替雷等，国内的多肽药物则主要用于抗肿瘤和免疫调节，产品有胸腺五肽、胸腺法新。

图2.全球急病和慢病市场份额占比

制剂改良是多肽药物开发趋势之一

多肽药物的市场前景广阔，但是其半衰期短、患者依从性差等缺陷在一定程度上限制了自身的发展。以下，我们从制剂的角度来谈一谈多肽药物的未来发展趋势。

多肽制剂的改良主要涉及三方面：剂量剂型、长效缓释方法、给药途径。

剂量剂型

针对多肽药物半衰期短，可以加大剂量，从而达到延长给药周期的目的。多肽药物的剂型经过了从粉针到水针的发展，粉针的保存环境为冷冻和干燥，水针可以直接注射。鉴于水针的便利性，未来多肽药物的剂型将以水针为主。

长效缓释方法

传统多肽药物治疗给药频率高，给患者带来诸多不便。对于糖尿病患者来说，多次给药还会造成血液中药物浓度起伏变化大，浓度过高会引起不良反应，浓度过低又发挥不了作用。缓释剂的出现弥补了传统药物的不足。长效缓释剂是缓释剂的重要组成部分，能够延长药物的作用时间、降低用药频率，从而提高患者的依从性。基于以上优势，长效缓释受到了越来越多的关注。

给药途径

多肽药物易被降解且难以穿过肠粘膜，因此其主要通过静脉注射或者滴注给药。为了解决多肽药物给药单一性的问题，研发者在给药途径上进行了优化，除了注射和滴注给药，吸入给药和口服给药也应用到多肽药物的治疗领域中，尤其是口服给药在广大患者中的接受度高，是研发的一大热点。

目前具有代表性的口服多肽药物是司美格鲁肽，该产品由Novo Nordisk与Emisphere合作研发，并于2019年上市，是全球第一款口服GLP-1受体激动剂药物。司美格鲁肽可作为饮食调整和运动的辅助药物，能够改善2型糖尿病成人患者的血糖控制，药品规格包括7mg和14mg，每日口服一次。Novo Nordisk利用 Emisphere 的 Eligen 技术，将司美格鲁肽和促渗透剂 SNAC 结合，利用 SNAC 增加肠黏膜的通透性，使肽分子快速通过肠黏膜进入血液。2022年，司美格鲁肽全球销售额高达109亿美金，是名副其实的超级重磅药，稳坐多肽创新药榜首。司美格鲁肽优异的市场成绩印证了口服给药的发展趋势，那么，多肽药物还有哪些具有潜力的药物？企业该如何掌握行业发展方向？

姜建军博士拥有30多年的多肽GMP生产方面的经历，在多肽药物研发和生产领域经验丰富，他将以“多肽药物国内外研发热点及趋势”为主题，与大家共同探讨多肽行业热点和未来发展趋势。

姜建军博士

治疗非酒精性脂肪肝炎的

可口服多肽药物开发

司美格鲁肽作为首个进入百亿美金俱乐部的多肽类超级重磅药，已成为极具网红特质的现象级药品。无独有偶，同样作为慢性病的NAFLD/NASH也在紧锣密鼓地开展口服多肽药物的研究，口服多肽药物的研发如火如荼。

什么是NAFLD/NASH

NAFLD（非酒精性脂肪性肝病）是一种不由饮酒引起的肝细胞内脂肪过度沉积（脂肪重量超过5%）的疾病，包括NAFL（非酒精性脂肪肝）和NASH(非酒精性脂肪肝炎)。NAFL与NASH的异同点是：NAFL不会引起肝损伤或并发症，而NAFL的进阶恶化阶段是NASH，后者可引起肝硬化、肝癌等肝脏并发症。NAFLD可进展为NASH，再进一步进展为肝硬化/肝衰竭/肝细胞癌，最终可进展到不可逆转的肝硬化。

图3.NAFLD/NASH进展机制

全世界范围内，一般人群中NAFLD的患病率为15%-40%，其中，美国一般人群NAFLD患病率为27%-34%，欧洲为20%-30%，西方国家为20%-40%。而在患有肥胖症或者糖尿病人群中，NAFLD的患病率达到了75%-95%之高，可见，NAFLD与肥胖和代谢症候群的关联性更强。

从NAFLD进展到NASH的发生率在5%-37%，其中无炎症和纤维化人群的疾病发生率为5%，一般人群的疾病发生率为10%-20%，高风险、重度肥胖的发生率为37%。

开发口服多肽药物的难度

口服多肽药物的开发并非轻而易举，需面临四重障碍：

表1.口服多肽药物开发的四重障碍

在研药物情况

NAFLD/NASH的发病作用机制复杂，且与多种并发症有关，对治疗这种疾病的需求十分迫切，但是治疗NAFLD/NASH的药物研发进展缓慢。全球首个且唯一获批上市的NASH药物为2020年3月获印度药物管理局批准的属于ZydusCadila公司的PPARα/γ双重激动剂Saroglitazar Magnesium。

截至2022年9月6日，全球共注册了1209项与NAFLD/NASH相关的试验，其中干预性研究有925项，观察性研究有284项。从试验内容来看，包括药物、行为、诊断、膳食补充剂、设备、手术、中草药等疗法或方式，其中，与药物有关的试验最多，达到了497项。进一步观察与药物有关的试验，试验发起人包括企业、院校、医院、机构，企业以267项的数量成为主要发起人。

已注册的由企业主导的药物类干预性试验为265项，共涉及178个研究项目和162款候选药物。从临床阶段来看，Ⅲ期临床的项目数量为14个，处于试验终止/撤回与试验暂停状态的有19个。从作用机制来看，NAFLD/NASH药物开发的主要三大作用机制为代谢类、抗炎症和抗纤维化。其中，无论是单药治疗还是联用疗法，均以代谢类居多。

表2. NAFLD/NASH全球在研药物情况

中科新进的核心产品是基于任培根教授经过十几年基础研究发现的多肽新药Metabolitin（MTL），MTL布局了NASH和减肥两条first-in-class管线。该分子的作用机制为通过新途径MTL-GPRC6A-Neurotensin抑制小肠对脂质的吸收，或通过新途径MTL-GPRC6A-GLP-1调节血糖。

任培根教授是中科新进生物科技有限公司的联合创始人，发表在包括Science、JHepatology、Biomaterials等平台上的杂志论文78篇，已授权发明专利12项，主要研究方向为GPCR受体、功能性多肽在代谢疾病中的作用研究。本次论坛，任教授将分享“治疗非酒精性脂肪肝肝炎的可口服多肽药物开发”。

任培根教授

全球独创：基于JWA靶点的

多肽创新药设计平台

除了在制剂上的创新，对靶点的探索一直是多肽创新药的基石。靶点是药物与机体生物大分子的结合部分，包括受体、酶、离子通道、基因位点、核酸等生物大分子。靶点是药物研发的第一步，在确保药物发挥药效中发挥着关键性的作用。目前，热门的靶点有EGFR、HER2、Insulin、PD-L1、GLP-1R等。然而，热门靶点赛道竞争激烈、同质化严重，因此亟需一些新靶点。

南京医科大学的周建伟教授于1996年在美国加州大学做访问学者时，从维甲酸诱导人细胞分化的模型中发现并克隆了一个全新基因，并将它命名为JWA。JWA基因是进化保守、具有多种生物学功能的分子，参与调节细胞分化、细胞凋亡、细胞迁移、细胞周期、DNA修复、能量代谢、细胞内物质转运等生物学过程，与代谢性疾病、肿瘤、衰老等多种人类重大疾病有关。

周建伟教授及其团队长年专注于研究JWA基因，他们发现JWA基因不仅可以调节细胞分化，而且能有效抑制肿瘤生长和转移，在JWA基因的基础上，他们研制出抗肿瘤靶向多肽新药（PJP1）和小分子化学激动剂（JAC4）。其中，抗肿瘤靶向多肽是在JWA基因编码蛋白质的一个活性片段接上一个专门与肿瘤细胞结合的导航接头，进入体内后可直接到达癌细胞表面并快速进入细胞内，纠正多个癌基因和癌蛋白的信号紊乱，在抑制癌细胞生长的同时促进其死亡。

周建伟教授曾任中国毒理学副理事长和江苏省毒理学会董事长，现任中国生物医药产业链创新与转化联盟副理事长、国际调节肽协会会员。周教授将带来“全球独创：基于JWA靶点的多肽创新药设计平台”，分享他与团队的研究成果。

周建伟教授

多肽药物的IND申报

不管是NASH药物，还是基于JWA基因的抗肿瘤靶向多肽新药，都需要经过药物发现、药学研究与临床前研究进展到IND申报、临床研究、NDA申报，才能最终获得审批与上市，其中，IND申报是新药研发流程中举足轻重的一环。

IND，Investigational new drug，即新药研究。IND申报的目的是向药监部门提供数据证明药物具备开展临床试验的安全性和合理性。IND申报资料包括CMC资料、药理、药代、安全性评估等非临床性资料以及临床资料。

图4.IND申报流程

合全药业副总裁、寡核苷酸和多肽业务部负责人方国永先生在多肽领域有超过二十年的专业经验，涉及从研发、工艺开发/优化、工艺放大生产到制剂的整条产业链业务，他将在本次论坛上分享“多肽药物的IND申报”。

方国永先生

多肽药物的CMC研究

IND申报资料包括CMC资料。CMC（Chemistry, Manufacturing and Controls）即药学研究，包括药物生产工艺研究、杂质研究、质量研究、稳定性研究、工艺验证等。CMC研究贯穿药物研发到最终上市，甚至到上市之后整个过程，被称为“活着的文件”。CMC一体化有助于加速IND申报。

在临床前研究阶段，CMC研究只需对各项目进行初步的了解，随着研究的推进，在临床阶段Ⅰ期和Ⅱ期研究阶段需确保药物质量的可控性和一致性，在临床Ⅲ期研究阶段需对药物安全性和疗效进行全面的研究。

表3. 不同研究阶段的CMC研究重点

质量研究

质量研究是CMC研究中的一部分，质量标准在质量研究的基础上制定，起到控制药物质量、保证药品安全有效性的作用。2023年2月，国家药监局药审中心发布的《化学合成多肽药物药学研究技术指导原则（试行）》不仅包含了常规项目的研究，还根据合成多肽的制备工艺、结构和理化性质等增加了一些特定的考察项目，如氨基酸序列、肽谱、氨基酸组成等。多肽药物的质量研究包括原料药和制剂两方面的分析，都包括性状、鉴别、检查、含量测定等项目。

表4.合成多肽原料药的质量研究项目

表5. 合成多肽制剂的质量研究项目

肽药物的结构表征分析策略

结构表征是多肽药物质量研究中最重要的一环，常用到质谱分析法。与其他方法相比，质谱分析具有灵敏度高、准确性高、样品用量少、分析速度快、分离和鉴定能同时进行的优点，能够快速准确地鉴定多肽药物中的杂质。与普通质谱相比，高分辨质谱能更准确地鉴定化合物的分子量，可用于一些样品中的微量和超微量元素的定性和定量分析中。

江苏艾苏莱生物科技有限公司的首席科学家张益先生深耕蛋白质组学和生物药质量研究相关领域多年，本次论坛他将就“多肽药物的结构表征分析策略”进行主题演讲，进一步分享多肽药物质量分析以及多肽药物表征分析的技术应用案例。

张益先生

杂质研究

同样作为CMC研究的一部分，杂质研究与控制是保证药品安全性和质量可控性的关键环节，下文将展开介绍多肽杂质的类别和多肽杂质控制策略。

任何影响原料药或成品纯度的物质称为杂质。杂质是药品的关键质量属性之一，影响药物的安全和有效性，是药物研究的重要内容。多肽合成中会产生缺失肽杂质、插入肽杂质、光学差向异构杂质、氧化杂质以及降解杂质等多种杂质类型，其中差向异构体因其与主成分之间的分子量相同，且可能出现的位点多，难以判断其存在情况和发生的具体位点。因而需要对杂质进行定性或定量的分析，杂质研究贯穿于药品的整个生命周期，为优化、确认处方、工艺、包装、贮藏条件提供支持性信息。

在化学合成的过程中会产生一些与目标肽链结构类似的杂质，此类杂质的存在对多肽成品提纯形成了阻碍。根据化学合成多肽药物的杂质特点，将多肽杂质分为肽相关杂质与非肽相关杂质。

肽相关杂质

肽相关杂质，又称有关物质，是指与目标分子结构有关的杂质，其来源包括起始物料的引入、合成与降解，有缺失肽、插入肽、错结肽、差向肽、聚合物、含硫杂质等杂质。

表6. 肽相关杂质

非肽相关杂质

非肽相关杂质是工艺过程中引入的与目标分子结构不相关的杂质，包括反应试剂和溶剂、金属催化物、缩合剂等残留物。

关于多肽杂质的光学纯研究

光学纯度，又称旋光纯度，是旋光性产物与光学纯样品在相同条件下的比旋光度的比值，是衡量旋光性样品中一个对映体超过另一个对映体的量的量度。旋光性是能使偏振光振动平面旋转的性质，具有旋光性的物质称为旋光性物质。对映体，又称对映异构体，是互为实物和镜像的两个构型异构体，两者构造相同、互相对映，但是不能重叠。一对对映体的熔点、沸点、相对密度、折光率、在一般溶剂中的溶解度等性质基本相同，但是由于分子结构上的差异，性质会有所差别。能够使偏振光的振动方向向左旋转的物质是左旋物质，反之则是右旋物质。对映体杂质，尤其是某些大比旋光度杂质会影响旋光度的测定结果，能够反映药物的纯度。

深圳市健元医药科技有限公司的研发总监付玉清先生在多肽药物开发方面的经验丰富，他在现有文献的基础上，尝试建立了多肽总光学纯分析方法。通过将多肽水解为单个氨基酸，再对氨基酸进行衍生化，并借助手性GC分析柱对各个氨基酸进行分析来获得各构型氨基酸的定量结果，以此来确定多肽成分中存在差向异构的氨基酸类型及含量。该方法的建立，为多肽药物的杂质研究提供了重要的理论依据和技术支持。本次分论坛上，付玉清先生将带来“关于多肽杂质的光学纯研究”主题分享，具体介绍多肽总光学纯分析方法及其应用。

付玉清先生

化学合成多肽原料药杂质控制策略

药品中的杂质是关系到药品的质量可控和安全性的关键要素，因此要对杂质进行控制。杂质控制可根据杂质来源进行分析，结合产品的生产工艺、结构特点等分析可能存在于产品中的中间体、副产物、降解物、反应物料等各种潜在杂质，然后通过杂质谱掌握产品的杂质概况，以及根据潜在杂质的风险级别，建立合理的分析方法。杂质控制可分为源头控制、过程控制和终点控制三个控制点。