什么是關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQA）？

質(zhì)量源于設(shè)計(jì)(QbD) 是一套系統(tǒng)的、 基于充分的科學(xué)知識和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的研發(fā)方法， 從預(yù)先確定的目標(biāo)出發(fā)，強(qiáng)調(diào)對產(chǎn)品和工藝的理解以及工藝控制。對疾病狀態(tài)和藥物分子屬性，對生物學(xué)作用機(jī)制及安全性影響的全面認(rèn)識是QbD的基礎(chǔ)。制造工藝的設(shè)計(jì)應(yīng)保證能夠持續(xù)生產(chǎn)出符合預(yù)期質(zhì)量的產(chǎn)品，因此需要全面理解工藝是如何影響產(chǎn)品質(zhì)量屬性，才能確保進(jìn)行有效的工藝設(shè)計(jì)和有效控制策略的開發(fā)。

因此對產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQA）的評估就非常重要。ICH Q8（R2）中對CQA的定義為：物理、化學(xué)、生物學(xué)或微生物的性質(zhì)或特征，其應(yīng)在適當(dāng)?shù)南薅?、范圍或分布?nèi)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。關(guān)鍵質(zhì)量屬性確定的標(biāo)準(zhǔn)是基于藥品在不符合該質(zhì)量屬性時(shí)對患者所造成危害（安全性和有效性）的嚴(yán)重程度。

CQA評估是藥品研發(fā)的要素，貫穿于藥品研發(fā)的生命周期。它也是產(chǎn)品開發(fā)的中心，因?yàn)樗绊懣刂撇呗?、放行和穩(wěn)定性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝表征、驗(yàn)證和可比性研究。

評估采用工具

較常使用的CQA風(fēng)險(xiǎn)評估工具有RRF (Risk Ranking and Filtering)、PHA (Preliminary Hazards Analysis) 和PQAA (Product Quality Attribute Assessments) 等。不同的評估工具因其設(shè)計(jì)原理不同，部分情況下評估結(jié)果可能會有所差別，但是CQA的評估更重要的是對其所掌握的既有認(rèn)知的全面程度和針對特定產(chǎn)品開展的探索研究的深入程度，所以在本文中我們將選取一個(gè)使用較為簡單的風(fēng)險(xiǎn)評估工具PQAA進(jìn)行討論。

PQAA[1]評估工具是關(guān)于嚴(yán)重性程度的評分方式，它從免疫原性、非免疫原性安全性、藥代動力學(xué)和效價(jià)這四個(gè)影響藥物安全性和有效性的因素進(jìn)行分別評估，最終評估分?jǐn)?shù)取四個(gè)影響因素評估分?jǐn)?shù)的最大值。評分分別為9分-嚴(yán)重影響（對患者造成重大傷害）、7分-主要影響、5分-中等影響、3分-輕微影響、1分-不顯著影響（預(yù)期沒有影響）。下表1是PQAA安全因子嚴(yán)重性評分表，為如何對CQA進(jìn)行評分提供了指導(dǎo)。

表1.?PQAA安全因子嚴(yán)重性評分表

蛋白質(zhì)聚集

蛋白質(zhì)聚集是蛋白質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（如錯誤折疊、構(gòu)象改變）而形成聚體的生物學(xué)現(xiàn)象。蛋白質(zhì)聚集在蛋白類藥物產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程的各個(gè)階段：發(fā)酵、純化、制劑、儲存、甚至給藥過程中無處不在，形成的聚集體對產(chǎn)品的質(zhì)量、安全性及有效性的潛在負(fù)面影響，嚴(yán)重影響蛋白的質(zhì)量指標(biāo)和生產(chǎn)應(yīng)用。在生物制藥領(lǐng)域，蛋白質(zhì)聚集是藥物研發(fā)和商業(yè)化過程中的重要挑戰(zhàn)之一。

蛋白質(zhì)聚集的CQA評估

以下我們將通過既有知識，對一般情況下的蛋白質(zhì)聚集對于藥物的安全性和有效性的影響評估進(jìn)行論述，并通過PQAA評估工具進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評分，最終確定蛋白質(zhì)聚集是否屬于CQA。需要說明的是，依據(jù)既有知識的評估結(jié)果無法替代具體產(chǎn)品的實(shí)際情況，所以這里只是一種評估演示。

1、安全性

關(guān)于蛋白質(zhì)聚集、抗藥物抗體（ADAs）和免疫原性之間的關(guān)系已經(jīng)在體外、體內(nèi)和臨床研究中得到了廣泛的研究[2]。雖然聚集對ADAs的影響以及ADAs與臨床免疫原性之間的關(guān)系通常是獨(dú)立研究的，但蛋白質(zhì)聚集對免疫原性的貢獻(xiàn)是確定的[3]。

研究者通過剪切應(yīng)力、加熱、搖晃和反復(fù)凍融來誘導(dǎo)抗體的亞可見聚集，研究這些聚集物在體外激活樹突狀細(xì)胞(DCs)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在體外試驗(yàn)中，亞可見聚集物會上調(diào)樹突狀細(xì)胞上的共刺激分子，從而誘導(dǎo)了體液免疫反應(yīng)[4]。

有對已批準(zhǔn)藥物由于ADA 反應(yīng)而導(dǎo)致的不良結(jié)果的發(fā)生率進(jìn)行報(bào)道。例如，在數(shù)百名類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者中，產(chǎn)生了抗阿達(dá)木單抗的ADA，這與藥物血清水平降低和治療反應(yīng)喪失有關(guān)[5][6]。

蛋白質(zhì)聚集物在治療性蛋白產(chǎn)品的免疫反應(yīng)方面的風(fēng)險(xiǎn)，還需要關(guān)注那些與臨床不良反應(yīng)相關(guān)的免疫反應(yīng)：如抑制產(chǎn)品功效的中和抗體，或更糟的是，交叉反應(yīng)性中和內(nèi)源性蛋白質(zhì)副產(chǎn)物；以及嚴(yán)重的即時(shí)超敏反應(yīng)，如過敏反應(yīng)[7]。

綜上所述，聚集體具有較高的免疫原性，能增強(qiáng)免疫反應(yīng)，并能產(chǎn)生ADAs，因此評估免疫原性為“主要影響（7分）”；同時(shí)，聚體還會產(chǎn)生除免疫反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)之外的其他臨床不良反應(yīng)，因此對非免疫原性的評估為“中等影響（5分）”。

2、有效性

文獻(xiàn)報(bào)道，在不依賴T細(xì)胞的途徑中，蛋白質(zhì)聚集體可以直接激活B細(xì)胞，從而導(dǎo)致短壽命的漿細(xì)胞，最終導(dǎo)致ADAs(主要是IgG2b、IgG3或IgM)。ADAs可分為非中和亞型和中和亞型。非中和的ADAs結(jié)合在不干擾蛋白藥物與其靶點(diǎn)相互作用的表位上。另一方面，中和ADAs會干擾藥物的活性部位，從而降低其功效[8]。

蛋白藥物產(chǎn)品中形成的可溶性或不可溶性聚集體(顆粒)是一個(gè)重大挑戰(zhàn)，因?yàn)榫奂w的生物活性會明顯降低。文獻(xiàn)報(bào)道了IFN-γ多聚體形式下的抗病毒活性要比低聚體形式下的低4-8倍[9]。

相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[10]，由于免疫反應(yīng)而導(dǎo)致的ADAs可能會對療效產(chǎn)生不同程度的影響，生物治療藥物的藥代動力學(xué)和藥效學(xué)也會發(fā)生改變[11]。

綜上所述，聚集體會由于免疫而產(chǎn)生對藥效的影響，因此評估為“中等影響（5分）”，沒有文獻(xiàn)對聚集體與藥代動力學(xué)的直接關(guān)系進(jìn)行報(bào)道，由ADAs而會間接產(chǎn)生對PK的影響，因此對藥代動力學(xué)的評估為“輕微影響（3分）”。

3、風(fēng)險(xiǎn)評分

綜上，依據(jù)既有知識并采用PQAA評估工具，對蛋白質(zhì)聚集的最終風(fēng)險(xiǎn)評分為7分（詳見下表），因此蛋白質(zhì)聚集屬于蛋白質(zhì)藥物的關(guān)鍵質(zhì)量屬性。

表2. 聚集嚴(yán)重性評分（使用PQAA評估工具）

參考文獻(xiàn)

[1] Flynn G C ,? Nyberg G B . Using Quality by Design Principles in Setting a Control Strategy for Product Quality Attributes[J]. ACS Symposium Series, 2014:117-150.

[2] Singh SK. Impact of product-related factors on immunogenicity of biotherapeutics. J Pharm Sci. 2011;100(2):354-87.

[3] FDA, Guidance for industry: immunogenicity assessment for therapeutic protein products. 2014

[4] Rombach-Riegraf, V., et al., Aggregation of Human Recombinant Monoclonal Antibodies Influences the Capacity of Dendritic Cells to Stimulate Adaptive T-Cell Responses In Vitro. PLOS ONE, 2014. 9(1): p. e86322.

[5] Bartelds, G.M., et al., Development of Antidrug Antibodies Against Adalimumab and Association With Disease Activity and Treatment Failure During Long-term Follow-up. JAMA, 2011. 305(14):p. 1460-1468

[6] Bartelds, G.M., et al., Clinical response to adalimumab: relationship to anti-adalimumab antibodies and serum adalimumab concentrations in rheumatoid arthritis. Annals of the Rheumatic Diseases, 2007. 66(7): p. 921

[7] Rosenberg AS. Effects of protein aggregates: an immunologic perspective. AAPS J. 2006;8(3):E501–7.

[8] Sorensen, P.S., et al., Is the treatment effect of IFN-β restored after the disappearance of neutralizing antibodies? Multiple Sclerosis Journal, 2008. 14(6): p. 837-842

[9] Arakawa T, Alton NK, Hsu YR. 1985. Preparation and characterization of recombinant DNA-derived human interferon-gamma. J Biol Chem 260:14435–14439.

[10] Singh SK. Impact of product-related factors on immunogenicity of biotherapeutics. J Pharm Sci. 2011 Feb;100(2):354-87.

[11] Coupling of Aggregation and Immunogenicity in Biotherapeutics:T- and B-Cell Immune Epitopes May Contain Aggregation-Prone Regions.