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CPHI制藥在線 資訊 上市抗體市場格局和領(lǐng)域分布 及技術(shù)和熱門靶點概述

上市抗體市場格局和領(lǐng)域分布 及技術(shù)和熱門靶點概述

熱門推薦: 抗體藥物
作者:caf  來源:藥渡
  2018-03-27
2017年,全球醫(yī)藥銷售排名前二十名的藥物主要涉及腫瘤和類風濕性疾病等,其中包括7個抗體藥物和3個重組蛋白藥物。預(yù)計2022年全球銷售前十名的大部分將依舊是生物藥。

       2017年,全球醫(yī)藥銷售排名前二十名的藥物主要涉及腫瘤和類風濕性疾病等,其中包括7個抗體藥物和3個重組蛋白藥物(共計10個生物藥)[1]。預(yù)計2022年全球銷售前十名的大部分將依舊是生物藥。據(jù)Cortellis統(tǒng)計,截至2017年6月5日,全球范圍內(nèi)處于活躍研發(fā)階段的生物藥為12573個,3649種生物藥物處于臨床階段,其中有809種藥物處于三期臨床。全球范圍內(nèi)近兩年里可能會獲得上市批準的各類生物藥物近300種。生物藥中處于活躍研發(fā)階段的抗體藥物共2283個,其中處于臨床到上市階段的抗體藥物共810個[2]。

       抗體藥物市場格局及領(lǐng)域分布

       近年來,抗體藥物的研發(fā)熱潮已經(jīng)進入收獲期,抗體新藥獲批呈現(xiàn)井噴趨勢。2017年FDA共批準了10個抗體藥物,抗體藥物市場容量也在穩(wěn)步增長。2015年抗體藥物(包括融合蛋白)銷售額達到906.26億美元,2016年全年銷售額為1069億美元左右,2017年全年銷售額約為1200億美元(精確數(shù)據(jù)暫未發(fā)布完全),近三年年均增長率約為15%(數(shù)據(jù)來源,各公司報表)。截止2017年12月,已批準上市的抗體類藥物已超過七十個。

       抗體市場格局

       抗體藥物市場主要集中在Roche、Abbvie、J&J、BMS、Novartis和Amgen六大公司,2017年以上六大巨頭即占據(jù)抗體藥物市場近70%的市場份額[2]。Roche治療乳腺癌等多種腫瘤的herceptin、治療結(jié)腸癌等多種癌癥的Avastin和治療淋巴瘤等疾病的Rituxan均表現(xiàn)穩(wěn)定,2017年三個藥物總銷售額達226.53億美元,占據(jù)抗體藥市場份額的17.4%(表1)。Abbvie憑借藥王adalimumab長年占據(jù)藥物銷售排行榜榜首,2017年同比增長15%占據(jù)全球市場14%的份額。J&J憑借Infliximab、Ustekinumab、Golimumab和Daratumumab占據(jù)10.3%的市場份額。BMS引領(lǐng)PD-1的熱潮,2017年Opdivo同比增長31%,與Abatacept、Ipilimumab共同占據(jù)6.7%的市場份額(表1)。Novartis在抗體市場的地位來自與Roche的合作,Lucentis和Xolair是其主要武器。隨著IL-17抗體藥物Cosentyx的上市Novartis更具競爭力,2017年Cosentyx和Lucentis兩個抗體共占市場3%。此外,Amgen憑借三個融合蛋白(Enbrel、Neulasta和Aranesp)和兩個單抗藥物(Prolia與Xgeva)占據(jù)全球市場的12%。隨著在抗腫瘤領(lǐng)域、自身免疫領(lǐng)域、抗感染領(lǐng)域、**疾病領(lǐng)域等新抗體藥物獲批,抗體藥物市場將更加多樣化,競爭也將更加復(fù)雜。

       抗體領(lǐng)域分布

       從發(fā)展歷史看,抗體藥物最重要的應(yīng)用領(lǐng)域為自身免疫病和抗腫瘤領(lǐng)域,2017年,治療自身免疫病和癌癥的抗體藥物合計占到了65%的抗體市場份額[2]。隨著疾病機制的深入研究,抗體藥物在哮喘、抗感染、血液病和心血管病領(lǐng)域的藥物不斷增加,并迅速拓展到骨質(zhì)疏松、多發(fā)性硬化癥、阿爾茨海默病等諸多領(lǐng)域,未來這些抗體新藥的陸續(xù)上市,將極大改變目前較為單一的市場格局,反過來也將影響企業(yè)的抗體藥物研發(fā)布局[4]。就數(shù)量適應(yīng)癥而言,治療腫瘤類的抗體藥物30個,自身免疫性疾病的抗體藥物28個,哮喘類藥物4個,感染性疾病5個(RSV以及儲備用的炭疽抗體),高脂血癥2個,血液病3個,其他適應(yīng)癥抗體藥5個(如絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松癥/骨傷預(yù)防,移植排斥反應(yīng)等)(表2,數(shù)據(jù)來源于FDA網(wǎng)站)。

 

       抗體技術(shù)分析

       抗體藥物的人源化程度、亞型、表達載體也是關(guān)注的重點

       抗體人源化進程

       就人源化程度而言,在現(xiàn)有上市的單抗產(chǎn)品中(不包含8個融合蛋白),全人源單抗25個,人源化單抗31個,嵌合單抗9個,鼠源5個;占比分別為32.1%、39.7%、12%和6.4%。自1975年單克隆抗體雜交技術(shù)問世以來,鼠源抗體被譽為神奇的子 彈,1986年第一個鼠源抗體Orthoclone OKT3® (Muromonab-CD3)的上市開啟了抗體的新時代。至今為止,F(xiàn)DA批準上市的鼠源抗體共4個,分別是OrthocloneOKT3® (Muromonab-CD3)、Zevalin® (Ibritumomab tiuxetan)、Panorex® (Edrecolomab)和Bexxar® (Tositumomab-I131)。然而鼠源單抗作為異源性蛋白在人體內(nèi)會引起強烈的人抗小鼠抗體(HAMA)免疫反應(yīng),嚴重影響治療效果甚至危機生命。為解決這一難題,抗體的發(fā)展經(jīng)歷了如下歷程:恒定區(qū)人源化(嵌合抗體)→可變區(qū)人源化抗體→全人源抗體。

       嵌合抗體技術(shù)的使用主要集中在十年前,2010年以后FDA批準上市的嵌合抗體共4個,分別是ADCETRIS® (Brentuximab vedotin)、Sylvant®(Siltuximab)、 Unituxin® (dinutuximab)和Anthim® (obiltoxaximab)。目前FDA批準上市的抗體主要以人源化和全人源為主,自1997年第一個人源化抗體Zenapax® (Daclizumab)上市以來,目前共31個人源化抗體上市,近五年批準上市的抗體中40%的抗體為人源化。

       在全球單抗市場中全人源單抗是未來的發(fā)展方向,F(xiàn)DA批準上市的78個單抗中有25個是全人源單抗,主要集中在近九年內(nèi)。第一個批準上市的全人源單抗是阿達木單抗,至2012年起連續(xù)6年占據(jù)全球藥物銷售排行榜榜首,成為最暢銷的藥王。隨著轉(zhuǎn)基因小鼠和噬菌體展示技術(shù)的成功應(yīng)用,全人源化克隆單抗的比重將逐步增大。

       抗體亞型

       在抗體藥物中IgG有4個亞型,不同的結(jié)構(gòu)特點及功能特點使其治療應(yīng)用上有較大區(qū)別,需要ADCC和CDC效應(yīng)作用的抗體優(yōu)先選擇IgG1亞型。IgG1亞型是現(xiàn)在最成熟的、研究最多的,現(xiàn)有上市單抗藥物78%為人IgG1型,共61個(圖1)。IgG4和IgG2與IgG1一樣有著很強的FcRn親和力和半衰期,同時具有很弱的ADCC活性和CDC活性(IgG4無CDC活性)。如果只是阻斷抗體,不需要ADCC和CDC效應(yīng),優(yōu)先選擇IgG4。

       IgG4亞型在近幾年應(yīng)用也慢慢增多,目前上市的抗體藥物中有10個藥物(圖1)為IgG4亞型,例如免疫檢驗點抑制劑PD-1抗體Keytruda? (pembrolizumab)和Opdivo? (nivolumab)。也有部分的抗體采用IgG2亞型(主要也是低ADCC和CDC效用),相比于IgG4亞型的抗體IgG2亞型成藥的幾乎寥寥無幾。主要因為IgG2的二硫鍵錯配問題,IgG2的二硫鍵遠比IgG1和IgG4的復(fù)雜[3-5]。IgG3由于其半衰期比較短并且hinge區(qū)域易水解,限制其在藥物中應(yīng)用,目前上市的藥物中暫無該亞型。

       圖1 抗體藥物亞型統(tǒng)計(數(shù)據(jù)來源于FDA)

       抗體表達細胞系

       就表達載體而言,目前市面上的單克隆抗體大多是由哺乳動物細胞表達,主要是CHO、Sp2/0、NS0等。不同的表達載體具有不同的特性,CHO細胞表達載體遺傳背景清晰,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用廣泛,現(xiàn)有上市的抗體藥物中有46個(59%))采用CHO細胞(表3[7]),F(xiàn)c融合蛋白都是CHO細胞表達。此外,有7個抗體采用Sp2/0細胞系,14個抗體采用NS0細胞系,3個抗體采用E.coli表達,5個抗體采用鼠雜交瘤技術(shù)表達,各種表達體系優(yōu)缺點[6]見表3。由此可見CHO始終是抗體藥物表達的主流載體,占到所有已上市抗體藥物的一半。

       已上市抗體靶點分析

       截止2017年12月,目前批準上市的抗體類藥物共78個(不含仿制藥),包含8個融合蛋白和70個抗體,主要針對48種不同靶標。其中靶點為CD20的藥物有6個,抗腫瘤壞死因子α (TNFα)和程序性死亡受體-1 (PD-1/L1)各有5個,血管內(nèi)皮生長因子(VEGF /VEGFR) 和表皮生長因子受體(EGFR)各4個;、IL17、IL6R、IL5和抗人表皮生長因子2(HER2)各有3個;PSK9、白介素1 (IL-1)、α4/β1/7整合素、CD80和炭疽PA抗原的各2個。其余靶標(VEGFR2、、CD52、B淋巴細胞刺激因子(BLyS)、C5補體、趨化因子受體4 (CCR4)、CD6、CD25、CD30、CD38、細胞**T淋巴細胞相關(guān)抗原4 (CTLA-4/CD152)、雙唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂(GD2)、血小板糖蛋白GPIIb/IIIa、IgE、IL12 /23、細胞核因子κB受體活化因子配體(RANK-L)、RSV病毒F蛋白A抗原、信號淋巴細胞激活分子7 (SLAMF7)、達比加群酯,以及抗CD19/CD3和抗EpCAM/CD3雙特異靶標的產(chǎn)品各1個(表4)。目前,2017年的具體銷售數(shù)據(jù)暫未統(tǒng)計完全,我們從2016年的銷售數(shù)據(jù)分析銷售前十的靶點分別是:TNFα (387億)、VEGF (153億)、HER2 (95.0億)、CD20 (75億)、PD-1 (60億)、IL12/23 (32.3億)、RANK (31.6億)、C5補體(28億)、EGFR (24億)、IgE (23億)。這是個靶點的銷售額占抗體銷售總額的85%,其中TNFα占36%(表4,數(shù)據(jù)來源于[8])。

 

       下面根據(jù)不同領(lǐng)域中不同靶點介紹一些熱門的單抗藥物

       2.1 抗腫瘤領(lǐng)域 [9]

       目前抗腫瘤領(lǐng)域有30個抗體類藥物上市,涉及靶點共18個。下面根據(jù)單克隆抗體作用特點,通過抑制腫瘤生存的關(guān)鍵分子、抗體偶聯(lián)細胞毒 藥物和靶向免疫抑制(激活)分子幾個方面介紹已上市的單克隆抗體在腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用。

       2.1.1抑制腫瘤生存的關(guān)鍵分子

       (1) CD20

       B淋巴細胞表面標志物CD20初始表達于Pro-B細胞(CD45R+,CD117+),隨著B細胞的成熟表達不斷增加。CD20在分化成熟的漿細胞、正常造血干細胞及其他類型造血細胞系均無表達。因此,CD20成為治療B淋巴細胞白血病的分子藥靶。代表藥物:Rituximab (Rituxan)、Ibritumomab Tiuxetan (Zevalin)、Ofatumumab (Arzerra)、Obinutuzumab (Gazyva)、Ocrelizumab (Ocrevus)

       (2) HER2

       HER2是一種具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白,屬于表皮生長因子受體(HER)家族成員之一。HER家族包括HER1 (erbB1,EGFR)、HER2 (erbB2,NEU)、HER3 (erbB3)及HER4 (erbB4)。HER家族成員在細胞生理過程中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用,通常經(jīng)配體結(jié)合或相互之間形成二聚體介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。研究發(fā)現(xiàn),HER2不僅與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),同時也可作為重要的乳腺癌預(yù)后判定指標。靶向HER2的單克隆抗體能夠下調(diào)HER2表達水平并抑制腫瘤生長。代表藥物:Trastuzumab (Herceptin)、Pertuzumab (Perjeta)

       (3) VEGF/VEGFR2

       血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在誘導(dǎo)血管發(fā)生和生成、增強血管滲透性、內(nèi)皮細胞生長、促進細胞遷移及抑制細胞凋亡等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此,VEGF及其受體VEGFR2成為腫瘤治療的藥物靶點。代表藥物:Bevacizumab (Avastin)、Ramucirumab (Cyramza)

       (4) EGFR

       EGFR (HER1,cErbB-1)屬于HER家族。EGFR不僅調(diào)節(jié)人體正常細胞生長,腫瘤發(fā)生后也促進腫瘤細胞增殖。表皮生長因子(EGF)和轉(zhuǎn)化生長因子α (TGF-α)活化膜受體EGFR酪氨酸激酶,促進EGFR構(gòu)象變化形成二聚體,激活下游信號包括Ras、Raf和PI3K-AKT等。臨床研究發(fā)現(xiàn),通過抗體阻斷EGFR可以抑制直腸癌等腫瘤細胞通過上述信號通路引發(fā)的血管再生、腫瘤轉(zhuǎn)移及耐藥。代表藥物:Cetuximab (Erbitux)、Panitumumab (Vectibix)、Ranibizumab (Lucentis)。

       (5)其他抗腫瘤抗體靶點

       CD19、CD21和CD81均為B淋巴細胞特異表面標志,常被用作B淋巴細胞白血病的診斷標志。CD19代表藥物:Blinatumomab (Blincyto)

       CD25是由IL2RA基因編碼的IL-2受體α鏈。CD25在大多數(shù)B淋巴細胞瘤、部分急性非淋巴細胞白血病、神經(jīng)母細胞瘤、肥大細胞增多癥以及腫瘤浸潤性淋巴細胞中表達,能夠作為Ⅰ型人類T淋巴細胞白血病病毒受體發(fā)揮作用。代表藥物:Daclizumab (Zenapax)

       膜蛋白SLAMF7屬于信號淋巴細胞激活分子家族成員,最早研究發(fā)現(xiàn)其參與天然殺傷細胞(NK細胞)黏附功能。2008年的一項研究發(fā)現(xiàn)多發(fā)性骨髓瘤患者漿細胞高表達SLAMF7。代表藥物:Elotuzumab (Empliciti)

       多種免疫細胞包括CD4+T細胞、CD8+T細胞、B細胞和NK細胞表達膜糖蛋白CD38。CD38在細胞黏附和鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。CD38分子是慢性B淋巴細胞白血病的預(yù)測因子,也是自身免疫反應(yīng)性糖尿病的診斷指標,同時還可用于艾滋病和巨細胞病毒的檢測及系統(tǒng)性紅斑狼瘡的病情監(jiān)測。代表藥物:Daratumumab (Darzalex)。

       2.1.2 抗體偶聯(lián)細胞毒 藥物 (ADCs)

       ADCs (antibody-drug conjugate)是一類將化療藥物與抗體偶聯(lián)的藥物,能夠殺死腫瘤細胞,并且不良反應(yīng)較少。Emtansine (DM1) 以及MMAE是常用的兩種偶聯(lián)化療藥物。代表藥物:曲妥珠單抗(赫賽汀)偶聯(lián)細胞**劑DM1靶向HER2的抗體偶聯(lián)藥物——ado-trastuzumab emtansine (Kadcyla)、偶聯(lián)抗CD30抗體和MMAE的藥物——Brentuximab vedotin (Adcetris)。

       2.1.3靶向免疫檢查點

       (1) CTLA-4(靶向免疫抑制分子)

       白細胞分化抗原細胞毒T淋巴細胞相關(guān)抗原4 (CTLA-4)是一種T細胞跨膜受體。CTLA-4與其配基B7分子結(jié)合后抑制T細胞免疫活性,誘導(dǎo)免疫耐受的形成。代表藥物:Ipilimumab (Yervoy)

       (2) PD-1/L1(靶向免疫抑制分子)

       PD1屬于免疫球蛋白超家族的細胞膜受體,主要表達于T細胞及B細胞。PD-1受體存在PD-L1和PD-L2兩種配基。PD-1活化T細胞,與其配基結(jié)合抑制T細胞活性。PD-1/L1抑制性免疫信號通過促進淋巴結(jié)抗原特異性T細胞凋亡和減少調(diào)節(jié)性T細胞凋亡實現(xiàn)。代表藥物:pembrolizumab (Keytruda)、nivolumab (Opdivo)、atezolizumab (Tecentriq)、Avelumab (Bavencio)、Durvalumab (Imfinzi)。

       (3) CD137/OX40(靶向免疫激活分子)

       CD137/OX40主要表達在活化T細胞及炎癥反應(yīng)過程的樹突細胞、B細胞、濾泡樹突細胞、NK細胞、粒細胞及血管壁細胞。CD137在調(diào)節(jié)腫瘤免疫及T細胞活化、增殖、黏附等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。代表藥物:utomilumab

       2.2 風濕類免疫疾病領(lǐng)域[9]

       近年來,抗風濕類疾病依舊在市場占有中名列前茅,并有了超過糖尿病領(lǐng)域越身第二大疾病領(lǐng)域的趨勢。TNF-α抗體是迄今最為成功的藥物靶點,此外還有多個涉及調(diào)節(jié)炎癥性反應(yīng)的細胞因子靶點,如IL-1、IL-5、IL-6/L-6R、IL-12、IL-17A、IL-23、BCMA等。補體系統(tǒng)同樣發(fā)揮重要作用,如在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、特應(yīng)性皮炎等疾病進展中發(fā)揮作用。目前已有32種風濕類免疫疾病抗體類藥物上市,TNFα為靶點的藥物占有5個。

       (1)TNF-α

       TNF-α是急性炎癥反應(yīng)期釋放的細胞因子,主要通過活化單核巨噬細胞分泌,在炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)和細胞存活過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。適量TNF-α有助于腫瘤預(yù)防和病原菌抵抗,然而過量TNF-α可能造成多種病理損傷并促進腫瘤發(fā)生發(fā)展。代表藥物:Infliximab (Remicade)、Adalimumab (Humira)、Certolizumab pegol (Cimzia)、Golimumab (Simponi)

       (2) IL-6及IL-6R

       多功能細胞因子白細胞介素6(IL-6)具備促進和抑制炎癥反應(yīng)的雙重作用,在多種疾病發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。代表藥物:tocilizumab (Actemra)、Siltuximab (Sylvant)和Sarilumab

       (3) RANKL

       Ⅱ型膜蛋白RANKL屬于腫瘤壞死因子超家族成員,在骨骼肌、胸腺、肝、結(jié)腸、小腸、腎上腺、成骨細胞、乳腺上皮細胞、前列腺及胰 腺均有表達。RANKL參與凋亡,同時能夠通過免疫系統(tǒng)調(diào)控骨再生及重塑。代表藥物:Denosumab (Prolia)

       (4) IL-12/IL-23

       細胞因子IL-12在Th1型細胞介導(dǎo)的炎性免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。自身免疫性疾病斑塊型銀屑病主要表現(xiàn)為炎癥斑塊和鱗屑狀皮膚,伴隨IL-12和IL-23等細胞因子異常增高。代表藥物:Ustekinumab (Stelara)、Guselkumab

       (5) IL-1β

       IL-1β調(diào)節(jié)炎癥免疫反應(yīng),過度活化的IL-1β也會引起免疫系統(tǒng)疾病。代表藥物:canakinumab (Ilaris)

       (6) IL-5

       細胞因子IL-5調(diào)節(jié)嗜酸性粒細胞的生長、活化和存活。IL-5在嗜酸性粒細胞從骨髓遷移至肺部及其他器官時發(fā)揮關(guān)鍵作用。代表藥物: mepolizumab (Nucala)、reslizumab (Cinqair)和benralizumab

       (7) α4β7

       整合素是淋巴細胞的腸道遷移關(guān)鍵蛋白,在腸道疾病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。代表藥物:Vedolizumab (Entyvio)

       (8) BAFFB

       細胞激活因子(BAFF)在維持B細胞發(fā)育和存活過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn),自身免疫性疾病系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)發(fā)生過程中BAFF表達異常增高,引起自身免疫性B細胞異常增殖,進而促進SLE發(fā)展。代表藥物:belimumab (Benlysta)

       (9)抗IL-17A治療炎性相關(guān)疾病

       細胞因子IL-17A主要通過T細胞產(chǎn)生,與其受體IL-17RA、IL-17RF結(jié)合后刺激纖維細胞、膽道上皮細胞釋放IL-1、IL-6、TNF-α以及CXCL1等促炎因子,最終導(dǎo)致類風濕性關(guān)節(jié)炎、牛皮癬和多發(fā)性硬化等慢性炎性疾病。代表藥物: secukinumab (Cosentyx)、Ixekizumab (Talz)、brodalumab (Siliq)

       2.3 其他

       (1)炭疽毒素保護抗原(PA)代表藥物: raxibacumab、 Obiltoxaximab (Anthim)

       (2)達比加群酯(diabigatran)代表藥物:idarucizumab (Praxbind)

       (3)PCSK9代表藥物:alirocumab (Praluent)與evolocumab (Repatha)

       (4) IgE代表藥物:Omalizumab (Xolair)

       總結(jié)

       從抗體技術(shù)上分析,近年來上市的抗體逐漸從人源化向全人源發(fā)展;IgG亞型的選擇多為IgG1型,IgG4型的抗體也逐漸增多;在抗體表達載體的選擇上,大多數(shù)抗體選用動物細胞系,CHO細胞依舊是主流。從靶點細分上看,上市的抗體主要集中在抗腫瘤和自身免疫性疾病領(lǐng)域。截至2017年5月,全球共有70個抗體類藥物進入三期臨床階段,還有575個抗體類藥物進入第一階段或第二階段臨床試驗[10]。在研的腫瘤領(lǐng)域和自身免疫領(lǐng)域靶點研究主要集中在CD19/ HER2、CD20/IL17等,此外神經(jīng)、代謝和心血管領(lǐng)域也有一些熱門在研靶點,如CD3E、APP。

       參考文獻

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