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鑒于TGN1412在首次人體試驗中導(dǎo)致健康志愿者出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件的教訓(xùn)，F(xiàn)DA和EMA相繼發(fā)布了關(guān)于免疫激活產(chǎn)品FIH劑量選擇的指導(dǎo)原則，特別強調(diào)包括雙特異性抗體在內(nèi)的免疫調(diào)節(jié)藥物應(yīng)采用"最小預(yù)期生物效應(yīng)水平（MABEL）"作為劑量計算基礎(chǔ)，即人體內(nèi)可能產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的最小劑量閾值。基于這一背景，本文以靶向GPC3/CD3的雙特異性抗體為研究案例，系統(tǒng)性地闡述MABEL方法在FIH劑量確定中的具體應(yīng)用，同時結(jié)合FDA 2017年的研究數(shù)據(jù)，深入分析CD3靶向與非CD3免疫激活雙抗在劑量選擇策略上的關(guān)鍵差異，以期為同行提供有價值的參考。
PART 01
ERY974
ERY974是一種與Glypican 3 （GPC3）和CD3結(jié)合的T 細胞重定向抗體 。該雙特異性抗體具有獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其GPC3和CD3結(jié)合區(qū)共享一條共同輕鏈（common light chain），同時采用沉默型Fc段以消除由Fc介導(dǎo)的抗體依賴性細胞毒性（ADCC）效應(yīng)所導(dǎo)致的不依賴于GPC3靶向性的細胞殺傷作用。
GPC3是一種硫酸乙酰肝素蛋白多糖和癌胎蛋白，其主要表達在胚胎發(fā)生過程中，成人組織中未觀察到，但在各種癌癥中卻有高表達，尤其是肝細胞癌。
篩選ERY974最敏感的細胞系
案例中綜合藥理學(xué)和毒理學(xué)研究結(jié)果確定了首次人體（FIH）試驗劑量方法如圖1。采用MABEL（最小預(yù)期生物效應(yīng)水平）方法時，首先在三種高表達GPC3的細胞系（HepG2、PC-10和huH-1）中篩選對ERY974最敏感的細胞系。通過檢測細胞表面GPC3表達量，發(fā)現(xiàn)HepG2的抗體結(jié)合容量（ABC）最高（>1×10?），其次是PC-10和huH-1（圖2）。隨后使用四位供體的外周血單個核細胞（PBMCs），通過細胞毒性（LDH釋放）和T細胞活化（CD69表達）實驗比較了三株細胞的ERY974 EC10值。結(jié)果如圖3所示，huH-1細胞的平均EC10值在兩種實驗中均為最低（細胞毒性實驗0.0336ng/mL，T細胞活化實驗0.0974ng/mL）（圖2b），表明其對ERY974最具敏感性。
圖1 ERY974 FIH劑量選擇策略
圖2 HepG2、PC-10和huH-1細胞表面的GPC3表達水平
圖3 ERY974在 HepG2 、 PC-10和huH-1中的細胞毒性和T細胞活化測定的EC10 值
使用 huH1 中的 EC10 值計算 ERY974 的 FIH 劑量
在ERY974處理24小時后，對細胞毒性實驗、T細胞活化實驗（通過CD69和CD25表達監(jiān)測）以及細胞因子分泌實驗［檢測IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、腫瘤壞死因子α（TNFα）和干擾素γ（IFNγ）］進行了敏感性比較（圖4 a-c）。為考慮供體個體差異，隨機選取了10份不同供體的PBMC樣本。各實驗的EC10均值結(jié)果如圖所示：細胞毒性實驗的EC10值最低（0.0767 ng/mL），顯著優(yōu)于T細胞活化和細胞因子檢測，表明其敏感性最高。
圖 4 在huH-1細胞和外周血單個核細胞（PBMCs）中評估ERY974的藥效學(xué)體外實驗
（a） huH-1 中 ERY974 的細胞毒性測定。通過測量 huH-1 的 LDH 釋放來計算細胞毒性。
（b） ERY974對T細胞活化標(biāo)志物CD25和CD69表達的誘導(dǎo)作用。使用流式細胞術(shù)分析測量 ERY974 的 T 細胞活化標(biāo)志物 CD25 和 CD69。
（c） ERY974誘導(dǎo)多種細胞因子（IL-2/IL-4/IL-6/IL-10/TNFα/IFNγ）產(chǎn)生的體外研究。
（d）細胞毒性試驗是檢測huH-1細胞中ERY974活性的最靈敏方法
ERY974對GPC3和CD3抗原的受體占有率（RO）的結(jié)果——未用于首次人體（FIH）劑量計算
盡管RO可預(yù)測抗體藥物的藥效學(xué)效應(yīng)，但如下圖所示，分別需要24ng/mL和3348ng/mL的ERY974才能覆蓋細胞表面10%的GPC3和CD3。這些結(jié)果表明，達到10% RO需要較高劑量的ERY974。
圖5 ERY974的GPC3/CD3抗原受體占有率分析
食蟹猴模型在ERY974安全性評價中的適用性驗證
通過表面等離子共振（結(jié)合親和力分析）、功能活性測試（PBMCs細胞毒性和T細胞活化實驗）及免疫組化（組織交叉反應(yīng)性研究）等多維度實驗，證實食蟹猴與人類在ERY974靶點結(jié)合特性、功能活性和組織分布上具有高度相似性，其特有的腎臟/卵巢結(jié)合位點更增強了模型預(yù)測價值，確證食蟹猴是評估ERY974安全性（包括NOAEL確定）的適用物種。
食蟹猴的單劑量研究中，ERY974的NOAEL為0.1μg/kg
研究團隊通過食蟹猴單次給藥實驗評估ERY974的NOAEL，設(shè)置0.1、1和10 μg/kg三個劑量組（每組3雄3雌）。結(jié)果顯示：10 μg/kg組出現(xiàn)短暫CRS癥狀（面部發(fā)紅、發(fā)熱、食欲減退），6天內(nèi)緩解，伴IL-6顯著升高及IL-2/IL-5/TNFα輕微上升；1 μg/kg組僅IL-6中度升高；0.1 μg/kg組無顯著變化。
圖6 食蟹猴ERY974安全性研究總結(jié)
根據(jù)MABEL和NOAEL方法的組合，F(xiàn)IH劑量確定為3ng/kg
通過MABEL方法計算得出ERY974的首個人體（FIH）劑量為4.9 ng/kg，該劑量是假設(shè)靜脈輸注4小時后預(yù)測的血漿峰濃度（Cmax）等同于細胞毒性試驗中EC10值，結(jié)合異速生長模型法外推得到ERY974人體的 PK 參數(shù)計算得到的。
同時考慮到物種差異并采用0.1的安全系數(shù)，基于NOAEL方法計算的FIH劑量為3.2 ng/kg。綜合MABEL和NOAEL兩種方法的評估結(jié)果，研究團隊最終確定3 ng/kg作為ERY974 I期臨床試驗的適宜起始劑量。
結(jié)合FDA對CD3雙特異性抗體的FIH劑量選擇建議
根據(jù)FDA在2017年發(fā)表的文章中建議，對于CD3雙特異性抗體，F(xiàn)IH劑量選擇應(yīng)基于MABEL而非RO方法，同時推薦FIH劑量基于10%-30%PA。由于該類藥物的作用機制復(fù)雜，RO數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確預(yù)測臨床活性，如案例中ERY974達到10% RO所需的濃度遠超其體外活性（EC10），且腫瘤微環(huán)境中T細胞與靶細胞比例多變，RO方法可能導(dǎo)致劑量估算偏差。
而對于其他非CD3的免疫激活類雙抗，F(xiàn)DA建議基于藥理活性20%-80%PA是安全的，同時這類產(chǎn)品應(yīng)用RO方法計算FIH劑量也可靠，回顧性研究證明20%-80%RO也是安全的。
PART 02
總結(jié)
CD3雙抗的劑量選擇（以ERY974為例）
根據(jù)FDA建議和實際案例研究，CD3雙抗的FIH劑量選擇遵循以下方法：
MABEL方法應(yīng)用：
?
計算得出ERY974的FIH劑量為4.9ng/kg；
?
計算依據(jù)：
· 假設(shè)4小時靜脈輸注后的預(yù)測Cmax等于體外細胞毒性試驗的EC10值；
· 采用異速生長模型法外推人體PK參數(shù)；
?
該方法符合FDA推薦的基于體外活性數(shù)據(jù)（10%-30%PA范圍）的原則。
NOAEL方法驗證：
?
計算劑量為3.2ng/kg；
?
采用0.1的安全系數(shù)校正物種差異；
?
雖然FDA指出NOAEL方法對CD3雙抗的預(yù)測性有限，但仍可作為參考。
最終決策：
?
綜合MABEL和NOAEL結(jié)果；
?
選擇更保守的3 ng/kg作為I期臨床起始劑量。
非CD3免疫激活雙抗的劑量選擇
與CD3雙抗不同，這類產(chǎn)品的FIH劑量選擇：
?
可采用更寬的20%-80% PA范圍；
?
RO方法具有可靠性（20%-80% RO安全）。
PART 03
熙寧生物臨床藥理服務(wù)平臺
熙寧生物臨床藥理服務(wù)平臺，專注于創(chuàng)新藥（涵蓋生物大分子及小分子）的臨床藥理學(xué)研究，擁有豐富的項目經(jīng)驗和專業(yè)的技術(shù)能力。我們提供全方位的臨床藥理學(xué)服務(wù)，包括：
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PK NCA分析：采用WinNonlin軟件非房室模型（NCA）計算PK參數(shù)，結(jié)合SAS和R等專業(yè)軟件進行數(shù)據(jù)編程，確保分析結(jié)果精準(zhǔn)可靠。
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實時分析支持劑量爬坡：通過實時數(shù)據(jù)分析，為SMC會議提供科學(xué)依據(jù)，優(yōu)化臨床試驗設(shè)計。
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臨床藥理學(xué)研究設(shè)計與方案撰寫：基于客戶需求，定制化設(shè)計研究方案，確?？茖W(xué)性和合規(guī)性。
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完整PK/PD統(tǒng)計分析及CSR撰寫：提供生物分析檢測到統(tǒng)計分析報告生成的一站式服務(wù)，確保高效交付。
平臺配備資深的臨床藥理專家、專業(yè)統(tǒng)計師及統(tǒng)計編程團隊，能夠?qū)y(tǒng)計分析報告中的數(shù)據(jù)進行深度解讀，提供專業(yè)的洞見和建議。我們嚴(yán)格按照CDISC標(biāo)準(zhǔn)進行統(tǒng)計編程，確保交付成果符合NMPA、FDA等國際監(jiān)管機構(gòu)的要求，助力藥物快速通過審批。
PART 04
我們的優(yōu)勢
● 在生物大分子領(lǐng)域，我們擁有豐富的PK統(tǒng)計分析經(jīng)驗，涵蓋 CAR-T細胞療法、單抗、雙抗、ADC（抗體藥物偶聯(lián)物）等藥物類型，能夠精準(zhǔn)分析其非線性動力學(xué)特征、靶點介導(dǎo)的藥物處置（TMDD）等特殊機制。
● 對小分子藥物，我們深入分析其吸收、分布、代謝和排泄（ADME）特性，全面評估其藥代動力學(xué)行為。
熟練使用 SAS 和 R 進行數(shù)據(jù)編程，生成高度定制化的高質(zhì)量圖表，相比 WinNonlin 的基礎(chǔ)功能，R 和 SAS 在靈活性和可視化效果上更具優(yōu)勢，確保數(shù)據(jù)呈現(xiàn)清晰直觀。
憑借高效的團隊協(xié)作和先進的技術(shù)工具，我們能夠快速響應(yīng)客戶需求，提供高效、精準(zhǔn)的交付成果，助力藥物研發(fā)加速推進。
參考文獻：
[1] Komatsu SI, Kayukawa Y, Miyazaki Y, Kaneko A, Ikegami H, Ishiguro T, Nakamura M, Frings W, Ono N, Sakata K, Fujii T, Kishishita S, Kitazawa T, Endo M, Sano Y. Determination of starting dose of the T cell-redirecting bispecific antibody ERY974 targeting glypican-3 in first-in-human clinical trial. Sci Rep. 2022 Jul 19;12(1):12312.
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