抗体偶联药物的CMC监管考虑

摘要:抗体-药物偶联物通过适当的化学连接体，将抗体的特异性和长循环时间与化学细胞抑制剂或其他活性药物的毒性结合起来，以减少系统毒性并增加治疗指数。这种大分子生物分子和小分子的结合增加了复杂性。需要多个生产过程来生产原始抗体、药物和连接体，然后将其结合形成最终的抗体-药物偶联物。连接的过程进一步增加了控制点的数量，导致需要额外的规格和加强的分析表征。通过结合生产过程的科学理解与基于风险的方法，可以在需要控制的点上证明质量，并避免冗余的可比性研究、规格或产品表征。在整个产品开发生命周期中，这将允许过程确认专注于那些对质量至关重要的领域，并防止冗余研究。ADC的模块3通用技术文件的结构需要反映每个生产过程和对质量的整体综合方法。从历史上看，监管机构对其结构有不同的期望。本文提供了必须包含的基本信息的概述，并表明只要包含充分的交叉引用，多种方法都是可行的。

1.问题陈述和立场文件的目标

大型生物分子和小分子混合模式的结合是一种固有的更复杂的产品开发，如图1所示。组件（抗体、药物连接体或连接体和药物）的生产工艺和偶联过程都需要在过程和产品方面得到表征和深入理解。可能发生不同类型的风险，这为在所有制造控制点建立科学理解提供了机会，以便专注于相关参数和测量，并消除冗余。偶联技术以及抗体工程的进步也提供了改进对药物连接体与抗体偶联的控制（例如，位点特异性偶联），从而减少了早期生产工艺中可能出现的偶联异质性等风险。应用在产品、中间体和生产工艺表征中积累的知识，应导致基于科学的全面过程控制策略和产品放行规格，从而避免一些历史上由某些监管机构要求的冗余分析或对不相关属性的规格。通过知识管理和过程理解，可以充分应对和管理ADC生产过程中的变化。并非所有早期生产步骤中的变化，例如药物或连接体，都会导致ADC偶联过程或产品质量的变化。确定控制点，可能包括过程测试或材料的正式放行，并证明这些点上变化的非影响，应导致减少变更控制的负担。因此，作者建议采用基于风险的方法进行可比性评估，强调关键质量属性。本文使用案例研究来说明这种方法。

ADC的档案格式也是一个独特的考虑因素。没有国际上统一的方法来定义模块3中原生抗体和药物-连接体的信息放置位置。一个包含所有组成部分的CMC模块最容易进行监管审查，然而在某些情况下，例如当一个组件（例如连接体、药物、药物-连接体或抗体）在多个ADC中使用时，引用主文件是最有效的。此外，在多个供应商生产共同中间体的情况下，如果每个组件的信息都保存在单独的CTD 3.2.S节中，档案维护可能会简化。并非所有解决方案都在全球范围内可用，目前这使得发起人难以创建一个全球适用的文件。作者支持继续监管灵活性，发起人采用最适合其特定提交的结构，即使用一个文件或多个文件，视具体情况而定。

本文旨在为ADC CMC策略提供额外的清晰度，并说明ADC生产过程的科学理解如何促进基于科学的途径。虽然我们的重点是用于肿瘤学的ADC，但许多原则可以很容易地应用于Fab或非抗体蛋白药物偶联物以及新兴的非肿瘤学应用的ADC。

图1. 典型的抗体-药物偶联物的结构。

2.批次放行和稳定性测试中质量属性测试和规格设定的合理化 - 利用ADC经验和先前知识

自从第一批抗体-药物偶联物进入临床并进入制药市场以来，在ADC生产的控制和理解方面取得了显著进展。这种增加的知识可以，并且应该，用来创建充分解决ADC产品质量的控制策略，同时避免解决现代生产系统中不再存在的风险。本文将介绍一些特定于ADC产品的质量属性的案例。

• 游离药物（及相关）杂质（FDRI）

• 未偶联抗体

• 偶联小分子杂质

• 药物-抗体比率（DAR）

• 偶联变体

• 效力（作为偶联时的作用机制）

• 带电物种

在新产品的情况下，更更新的技术以及对过程和产品的增加理解可能导致更专注的控制策略开发。对于更成熟的工艺，增加的理解提供了更新控制策略的机会，反映从规模化和技术转移中获得的经验教训，并为下一个项目提供先前知识。

布伦特司他单抗（内部半胱氨酸，DAR约4，MMAE = 单甲基奥瑞司他汀E）的经验被用来说明从早期临床阶段到目前的产品和过程理解的发展。

2.1.控制策略可能如何根据科学理解的增加而演变（在图8中总结）

ADC许可证和市场授权持有人有义务确保药品的供应，就像所有其他制药药品供应商一样。鉴于ADC生产的复杂性，有一个复杂的生产场所网络，这通常涉及使用CMO。创建这个网络需要许多技术和材料转移，并可能导致控制的多个变化，这些变化可能同时在生产过程的不同部分发生。ADC在临床研究的早期阶段可能基于单一地点，并且根据公司结构，可能是内部或外包的。一个成熟和上市的ADC通常会有多个供应来源，用于增加产品及其中间体的数量。支持商业化的规模化和技术转移努力导致对产品质量和过程控制的增加理解，如图2所示，用于布伦特司他单抗生产。

图2. 2007年与2017年布伦特司他单抗的差异和进步。

附录及其表1-5进一步详细说明了可能的ADC控制策略的例子，其中测试参数可以随着过程和产品知识的增加而“验证出去”。

2.2.控制策略

在随后的部分中介绍了特定于ADC的质量属性的示例。ADC的控制策略（见图3，附录中给出了更多细节）必须保证对患者始终安全有效的药物。虽然对于小分子和大分子的药品和药物原料的期望在监管指南中是明确的，但对于药物-连接体或单克隆抗体，即药物中间体（DI）的控制期望则不太明确。这两种药物中间体的预期用途是被偶联成ADC，它们适合这种用途应该指导所需的控制。药物中间体的控制策略应该反映对那些需要支持DS和DP质量的质量属性的控制，而不是传统上对原生单克隆抗体或小分子药物原料所需的控制水平。DI在随后的生产过程中使用，这本身可能引入更多的杂质或纯化步骤，应该被考虑在整体控制策略中。这种策略类似于在化学生产过程中或在生物制品生产过程中的中间材料的方法。

图3. ADC生产和控制策略的组成部分示例（可能存在其他工序序列）。

早期ADC工艺通常使用随机非位点特异性偶联技术，因此可能在每个抗体上的药物-连接体的位置和数量上存在变异性。现代偶联技术和它们的控制策略已经发展到能够非常一致地生产ADC，无论是在药物-连接体的数量上还是在单克隆抗体上的位置（见图4）。如果没有技术基础需要多样化的有效载荷分布，就像位点特异性工程半胱氨酸偶联（带有分支或非分支连接体）的情况，由于HC和/或LC的突变，而不是赖氨酸偶联的ADC或偶联后内部二硫键的还原，这也应该反映在控制策略中；即，有效载荷分布的规格在这里的价值是有限的，如图4右侧的图表所示。如果，例如，偶联过程和连接体非常特定于与半胱氨酸反应，监测非半胱氨酸偶联同样价值有限。

图4. ADCs不同偶联化学的示例。

另一方面，多年使用非位点特异性偶联的经验表明，它们也生产非常一致的产品。虽然原生赖氨酸偶联不特定于单一位点，但它给出了一致的产品，因为只有一部分赖氨酸被修饰。因此，控制策略也可以依赖于DAR的控制，即平均偶联药物的数量，而不是指定特定的剖面。这在标题为“ADC效力控制和DAR剖面控制”的部分中通过示例说明。对于在链间半胱氨酸上的偶联，也适用类似的考虑，其中二硫键必须首先被还原（图4，中间的图表）。根据还原和偶联制度，ADC产品也可能产生异质性。显然，数据的一致性和可重复性必须包括在提交或更新的数据包中，考虑到有效载荷剖面对体内行为的潜在影响。

2.3.用于ADC生产的单克隆抗体中间体的质量属性

作为药物中间体使用的单克隆抗体（mAb DI）将为其特异性结合预期目标分子提供一个主要的质量属性。mAb DI的其他质量属性主要涉及缺乏可能有害的杂质和污染物。这种预期用途的差异应导致作为药物物质/药物产品的单克隆抗体与作为药物中间体使用的单克隆抗体的控制策略有所不同（见附录中的表2）。

表2:为mAb中间体、药物连接体中间体、药物物质和药物产品的比较性研究推荐选择的质量属性。

由单克隆抗体决定的DS和DP的质量属性应在mAb DI水平上进行控制，例如，当偶联使用半胱氨酸方法时，mAb中间体中的三硫糖苷含量。这方面的示例可能包括但不限于：

• 细胞培养阶段的细胞培养过程中存在最高风险的外来病毒因子，通过细胞培养过程中的过程控制和下游纯化的病毒去除能力来控制。ADC DS生产或DP生产既不是外来病毒因子的显著来源，也不是减轻因素。因此，在mAb DI上进行控制是适当的。

• mAb的糖基化发生在细胞培养阶段，其水平和模式可能受到下游纯化的影响。除非偶联直接涉及糖链，否则ADC DS生产过程或DP过程不影响糖基化。因此，在mAb DI上进行控制就足够了。

• 宿主细胞蛋白和残留DNA起源于细胞培养阶段，通过下游mAb纯化的去除能力来减轻。ADC DS生产或DP生产既不是这些杂质的显著来源，也不是减轻因素。因此，在mAb DI上进行控制是适当的。

在中间体、药物物质和药物产品的生产过程中受到影响的质量属性可能需要对mAb药物中间体的限制，以确保DS和DP达到预期的质量。这方面的一个例子可能是：

• 蛋白质的氧化水平。由于ADC生产过程可以影响抗体的氧化水平，可能需要限制mAb DI中可接受的氧化水平，使其低于如果mAb是药物物质时可以接受的水平。对于其他潜在的翻译后修饰，如脱酰胺或天冬氨酸异构化，也可能如此。

监管机构过去对单克隆抗体作为DI的使用，与单克隆抗体药物物质的期望相似。虽然两种应用之间可能有许多共同的质量属性，但在ADC生产过程的早期应用这样的期望是没有多少价值的。例如，元素杂质应该在最终药物产品上解决，而不是在可能引入这种杂质的制造过程仍然可以进行的阶段。因此，这些不应该是单克隆抗体药物中间体控制的一部分。

总体而言，证明用于生产ADC的mAb DI的控制将侧重于在开发和生产历史中提供一致的性能，包括代表性批次和可比性研究，以及对稳定性影响随时间变化的理解。最初，质量属性可能在生产过程的多个点进行测量，基于科学和产品知识，可以为mAb DI和连接体DI实施单一的“控制点”，除了DS和DP所需的“放行”之外，确保mAb DI和最终ADC的质量。这将减轻DS和DP放行的一些分析负担（见图3）。

2.4.用于ADC生产的药物-连接体中间体的质量属性

在Gong等人的研究中，可以找到关于ADC和小分子杂质以及药物-连接体中间体基于风险控制策略的全面讨论。在这里，我们简要总结一些关键结论。

作为DI使用的药物-连接体分子将提供两个主要的质量属性：连接体与mAb中的特定残基反应形成共价键的能力，以及药物的毒性。药物-连接体DI的其他质量属性主要涉及缺乏可能有害的杂质和污染物。因此，与DS和DP相比，这应该导致控制策略上的差异。

与单克隆抗体一样，对药物-连接体生产的监管方法从小分子药物作为药物物质和药物产品的审查中借鉴了经验。同样，这在一定程度上是合理的，但可能导致要求繁重的要求，这些要求实际上在制造的后期阶段实施测试更为合适。例如，必须确保药物产品中元素杂质的控制，但除了要求在药物-连接体DI阶段符合ICH Q3D限制之外，还可以通过其他方式实现。另一个例子见于附录中的表4（如果在储存期间没有明显变化，则在稳定性测试期间取消药物-连接体DI水平上的可偶联杂质测试）。

在从药物-连接体DI到DS和DP的制造过程中传播的质量属性可能需要对药物-连接体DI的接受标准，以确保DS和DP符合定义的质量要求。

这方面的示例可能包括：

• 可偶联药物-连接体杂质水平。这些杂质通常在药物-连接体生产过程中产生，并可能导致ADC中的偶联杂质。在ADC药物物质或药物产品中检测杂质可能非常具有挑战性，一种经过验证的方法是限制药物-连接体DI中的此类杂质水平。非可偶联药物-连接体杂质可能在药物-连接体DI阶段进行测试，但其最终控制通常包括对DS的FDRI测试（见标题部分）。

• 对于连接体连接到多种药物的新偶联技术，建议进一步了解质量属性和异质性，以减轻与安全性和效力相关的任何风险。

2.5.对ADC中未偶联单克隆抗体水平的控制

早期的ADC生产过程可能导致药物-连接体与单克隆抗体的偶联水平变化，有时导致ADC DS中剩余大量未偶联的单克隆抗体。未偶联的抗体有时被称为DAR0物种。这构成了未偶联抗体与患者靶标结合的风险，从而阻止结合位点并防止偶联抗体发挥其全部治疗潜力，DAR0含量的任何变异都可能导致效力变异。体外和体内研究表明，在许多情况下，DAR0不是ADC活性的有效抑制剂，甚至可能产生有益效果。更现代的偶联技术实现了可复制的偶联模式，高效的偶联，并且在许多情况下，ADC DS中的未偶联单克隆抗体水平较低。如果产品和过程表征中可以证明DAR0的水平低或可复制，则可能不需要ADC DS和DP放行规格中的DAR0物种。

2.6.游离药物相关杂质（FDRIs）的控制

未与单克隆抗体偶联的游离药物、游离药物-连接体、游离药物-连接体杂质或任何其他形式的游离细胞毒素药物被定义为“FDRIs”。它们可能是与过程相关的杂质或降解产物，在生产过程中或储存期间随着时间的推移产生，并可能来自不同的来源。FDRIs是直接影响ADC安全性和效力的重要质量属性。

应根据以下因素施加控制水平：

• 由于FDRIs导致的患者风险 - 应审查安全性和效力影响。杂质可能比药物本身毒性小，了解它们的生物学特性可能为允许某些（更高）杂质水平提供理由。如果这些数据尚不可用，可以采取保守的方法，假设与药物具有相似的细胞毒性。由于这些FDRI在静脉注射后立即系统性可用，安全性和毒理学评估应考虑这一点。

• 过程和产品表征将导致了解FDRIs在过程中产生或减少的位置。

• 稳定性数据，包括对DS和DP的压力研究，可以用来了解FDRIs水平随时间的变化。如果在开发过程中一致地证明了稳定性，那么可以取消进一步稳定性协议中的FDRI测试（见附录中的表3）。此外，通过改变连接体的结构，可以减少偶联物对水解过程的敏感性，避免药物从抗体中不受控制地释放。这也需要被纳入风险策略。

• 跨规模、生产过程和批次的一致性能，都证明了可接受的低水平杂质，也可以为从规格中移除FDRI提供理由。

对于早期开发和上市的ADC，建议采用基于风险的方法对FDRIs进行控制。这应该反映特定杂质的不确定性和关键程度，基于其潜在的患者影响。这可能导致临床规格，这些规格后来可以从最终上市的放行规格中“验证出去”。这类似于残留DNA限制可能包含在单克隆抗体产品的临床规格中，但后来从上市产品的规格中移除的方式。先进的过程和产品表征可以用来验证杂质的去除，从而证明从规格中移除FDRI的合理性。

对于上市的ADC产品，这种方法可能有助于将历史上高负担的测试和控制减少到不影响上市药物安全性或效力的基于科学的途径。ICH Q3A(R2)提出了可以用来证明FDRIs限制的概念：根据这个指南，如果杂质不是“异常毒性”的，0.15 wt百分比的FDRI可能是可以接受的。例如，已经确认布伦特司他单抗中的药物小分子MMAE在高达2.7 mg/kg的剂量下没有药理活性。这个水平相当于在每3周1.8 mg/kg的指示剂量下活性ADC的0.15 wt%。因此，游离MMAE应被归类为“不异常强效”（见图5），如果它作为杂质以0.15 wt%存在于DS中，则不会构成安全问题。

图5. 布伦特司他单抗中FDRIs（游离药物相关杂质）的毒性考虑示例。

如果在开发和过程验证期间一致观察到低水平的FDRI，并且观察到的或潜在的杂质不被认为是异常强效的，那么将FDRI测试从常规控制系统中移除可能是合理的。

2.7.ADC中可偶联杂质的控制

创建ADC的偶联过程也可能将一些小分子杂质连接到单克隆抗体的反应位置上。为了防止降低ADC的效力或对患者造成安全风险，通常在药物-连接体DI阶段控制这些可偶联杂质。在偶联后对偶联杂质实施控制是具有挑战性的，因为在ADC中检测到的偶联杂质通常很低。

要实施的控制水平基于以下因素：

• 由于偶联杂质导致的患者风险；应审查安全性和效力影响。

• 过程和产品的变异性；一致的杂质剖面将有助于证明过程控制并确保DS和DP质量的一致性。

• 药物、连接体和药物-连接体中间体是小分子，典型的分子量小于4000 Da（也考虑了双载荷），占最终ADC产品总质量的不到10%（约160,000 Da）（假设平均DAR = 4）。过程设计实际上将导致DI药物-连接体及其杂质在转化为DS和DP时被稀释。这可以用来支持在DI中使用高于传统小分子API中使用的0.15%杂质水平的更高杂质限制（ICH Q3A）。对于小分子杂质的控制策略，估计3.0 wt%的小分子杂质来自药物-连接体中间体，假设所有杂质都能与mAb偶联，将在最终ADC药物物质和药物产品中产生0.15 wt%的杂质（见表15）。如果ADC以每3周50毫克的剂量给药，结果杂质剂量为75毫克，杂质的平均每日剂量为3.6毫克。这远远低于需要通过ICH Q3B认证的杂质200毫克的总每日摄入量（TDI）。

2.8.ADC效力和DAR剖面的控制

ADC的效力通常包含在药物物质和药物产品的放行规格中。为ADC带来细胞毒性的成分是药物-连接体中间体，通常会有控制措施确保该DI具有正确的结构和组成。

用于制造ADC的一些单克隆抗体本身可能具有ADCC或CDC功能。然而，这些活性的效力通常比ADC的效力低一个数量级，因此在单克隆抗体DI中验证这些活性的价值非常有限。简单地验证对目标（例如表位、受体、目标细胞上的其他结构）的结合应该足够了，尽管监管机构继续要求提供额外的ADCC或CDC活性证据，特别是在过程变化后揭示可比性。对于可比性，由于ADCC和CDC可以与糖链剖面相关联，糖链分析可能就足够了。在单克隆抗体特意设计为消除ADCC或CDC功能的情况下，有科学理由不为mAb DI包括这些测试（见附录中的表2）。

作者承认，最终DS的结合试验本身没有意义。在早期开发阶段，当基于细胞的功能检测可能尚不可用时，结合试验通常是唯一的选择，但对于后期开发，应该在DS和DP的规格中包括基于细胞的效力检测。

对于大多数ADC，平均药物-抗体比率与DAR剖面之间存在直接相关性。在如布伦特司他单抗这样的半胱氨酸偶联ADC中，DAR剖面可以通过色谱法分析。从该剖面可以计算出平均DAR。有关表征DAR的适用方法的概述，见文献9-13。在如曲妥珠单抗艾美坦辛这样的赖氨酸偶联ADC中，平均DAR通过紫外光谱法确定，质谱或成像等电聚焦可以用来量化药物分布。在曲妥珠单抗艾美坦辛的情况下，质谱测量的平均DAR与紫外测定的DAR之间存在线性关系。数学建模展示了将平均DAR与质谱确定的DAR剖面相关的泊松分布。因此，通过紫外光谱法对平均DAR进行严格控制可实现高度控制的药物分布，包括DAR0物种的水平。图6显示了在小规模实验室和全规模商业生产中生产的曲妥珠单抗艾美坦辛的药物分布的可比性，两者的平均DAR均为3.5。

用于生产ADC的基因工程单克隆抗体具有预定数量的偶联位点，例如，为位点特异性偶联开发的，DAR分布不是一个问题，尽管可能会观察到一些潜在的异质性。因此，不需要在DS或DP生产水平上控制DAR剖面。DAR由抗体中间体的序列控制，因此只需要在产品表征和可比性研究期间检查DAR剖面。

无论使用哪种偶联技术，所有过程都应有适当的控制措施，证明整个过程正确进行（例如，添加正确的药物-连接体，添加所需的浓度，应用计划的反应条件）。

2.9.验证考虑

ADC的生产需要许多步骤，可能持续几个月。传统的ADC验证（PPQ）需要使用经过验证的药物物质（ADC）验证成品批次（DPs），而ADC又是由经过验证的mAb中间体（抗体）和经过验证的药物-连接体中间体制备的，如图7A = 情景A所示。可能仅将开发材料，如关键临床材料，用作支持数据。这种线性验证序列要求在开始下一个组件的验证之前完成一个组件的PPQ，最终可能会延迟MAA提交，因为验证数据必须在注册档案中可用。

另一种策略是独立验证每个生产阶段，以便可以并行执行一些工作。这基于PPQ的主要目标是证明过程按预期工作并生产出符合预定义质量标准的产品的观点。这种策略需要高度证明过程输入代表预期的商业材料，类似于主要稳定性批次的论证。

情景B（见图7B）只是可以使用的脱钩验证策略的一个例子，也可以提出其他情景。在这个例子中，GMP批次的mAb DI将用于生产DS和DP的主要稳定性批次，但也将用作DS和DP过程验证的输入。情景C中的另一个例子是，主要DS稳定性批次还用作DP验证的输入。

这种替代策略不仅节省时间，还有助于有效利用材料，并可以确保在验证批次中代表多个批次。

2.10.ADC产品-N-亚硝胺风险评估

必须对所有抗体-药物偶联产品执行N-亚硝胺风险评估，考虑到各个生产步骤，即合成药物-连接体中间体，生物mAb中间体，偶联药物物质和药物产品。然而，问题在于是否与合成药物、连接体或药物-连接体中间体的偶联为抗体产品引入了新的风险。

2.10.1.合成药物-连接体和抗体中间体

应对合成药物-连接体中间体和抗体中间体进行评估，以确定是否有可能引入和/或形成N-亚硝胺。这类评估的详细信息可以在EFPIA关于合成剂N-亚硝胺风险评估的立场文件和EFPIA关于生物制品来源产品N-亚硝胺风险的立场文件中找到。

如果发现潜在风险，则应进一步评估，以提供对随后步骤中可能消除所产生N-亚硝胺残留物的指示。如果中间体中存在显著的亚硝胺风险无法排除，则需要进一步讨论和考虑在下游步骤中的耗尽或去除（例如，色谱法的UF/DF步骤）。

2.10.2. 药物物质（ADC）

如果合成和生物中间体已被证明不构成N-亚硝胺杂质存在的风险，则风险评估的重点应放在偶联过程所构成的风险上。同样，应证明在偶联过程中没有引入亚硝化剂或N-亚硝胺残留物。

如果引入了亚硝化剂，或者在制造的前一阶段中存在N-亚硝胺物种的持久性，或者可能引入或形成N-亚硝胺残留物，则应评估过程去除这些剂的潜力。与抗体中间体一样，任何UF/DF步骤将在很大程度上从药物物质中去除低分子量N-亚硝胺物种。

还应考虑药物物质的储存条件以及药物物质的初级容器。在低温或冷冻状态下储存，结合在生理可接受的pH值（通常为5-7）中配方，应减慢反应动力学，以至于即使存在亚硝化剂，也不太可能形成N-亚硝胺。典型的药物包装材料不含如硝化棉等令人关注的物质。

2.10.3. 药物产品

如果药物物质已被证明不构成N-亚硝胺污染的携带风险，则风险评估的重点应放在药物产品过程所构成的风险、引入的辅料以及所使用的包装组件（初级容器）上。同样，应证明这些潜在来源中没有引入亚硝化剂或N-亚硝胺物种。

像活性成分一样，药物产品通常在低温下储存。这意味着，在不太可能的情况下，药物产品中存在敏感的胺和亚硝化剂，反应动力学将极其缓慢。

当然，如果在进行这种风险评估后，无法排除药物产品中N-亚硝胺的污染，则必须建立适当的N-亚硝胺控制水平，同时考虑监管指南中的建议。然而，在大多数情况下，风险评估应该揭示不需要进一步的步骤，例如，纯化过程去除小分子杂质以及抗体上存在清除反应性基团。

3.ADCs生产工艺变更考虑

与其他生物分子一样，ADCs的生产工艺变更可能在开发过程中或批准后发生，目的是提高工艺的稳健性或简化工艺，更换或增加制造商，即使在批准后变更管理协议（PACMP）过程中增加规模，提高产品质量或稳定性，或适应不断变化的监管期望。ADC生产过程的复杂性（见图3）在确定如何充分解决变更影响方面引入了额外的挑战。开发者/申办者有责任评估工艺变更是否会对ADC产品的安全性和有效性产生负面影响。

本节讨论了ADC开发和商业生产中比较性研究的一些关键方面，突出了ADCs的特定考虑因素。本节标题中的关键建议适用于关键阶段达到后或监管批准后的过程或制造商变更，而开发早期阶段变更的具体建议在标题为“早期开发阶段的工艺变更考虑”的部分中提供。中间体、DS和DP的工艺变更考虑如下。

3.1.药物、连接体或药物-连接体中间体的工艺变更

药物、连接体和药物-连接体中间体是小分子，这意味着它们很好地被表征，并且通常有全面的分析方法可用于证明结构、纯度和杂质剖面的一致性。生产过程或生产场地的变更可能会影响这些中间体，但借助现代分析技术，阐明结构、筛选纯度和杂质剖面以及监测稳定性的工具是精细且足够灵敏的，能够检测到可能对后续ADC生产过程产生不利影响的任何差异。因此，可以推荐一种基于科学的关于杂质和稳定性的方法。杂质是值得特别关注的质量问题，如本文“控制策略”第2节所述。药物连接体生产和放行过程中的检查点通常提供了控制影响ADC的杂质的最佳机会。在典型的ADC偶联过程中，在偶联反应后提供了UF/DF步骤，以提供额外的机会去除来自药物连接体中间体的反应剂、溶剂和其他低分子量杂质。在某些ADC过程中，还提供了色谱步骤，这为去除小分子杂质提供了另一个机会。因此，通常可以在药物连接体生产过程中充分控制由于药物连接体生产变更而产生的未偶联杂质对最终ADC药物物质和药物产品的影响。

如果药物连接体中间体的分析评估表明，在工艺变更前后，药物连接体中间体具有相同的结构、可比的纯度剖面和反应活性，则通常不需要对派生的ADC DS或DP进行比较性研究。如果发现纯度/杂质剖面有显著差异，则建议进行风险评估，以评估这种差异对最终ADC药物产品的安全性和效力的影响，并应与药物连接体的预期用途一致，而不是基于对ADC DS或药物产品的期望进行评估。关于是否需要对新杂质进行鉴定的决定应侧重于杂质在DS和DP中水平所构成的风险，见“控制”一节。图9A提出了药物连接体DI的决策树。

3.2.mAb中间体的工艺变更

作为大分子，mAb中间体在完全分析其质量属性方面本质上更为复杂。随着先进分析工具的发展，表征mAb中间体的结构和监测关键质量属性（CQAs）的能力已经更加成熟（“良好表征的生物制品”）。然而，使用中的分析工具可能仍不足以检测到可能影响最终ADC产品安全性和效力的所有质量属性。

应评估细胞系、细胞培养、纯化或分离mAb中间体的工艺变更。应在mAb水平上控制的质量属性应保持控制，如任何mAb制剂一样，例如糖基化、外源病毒因子和宿主细胞蛋白。确定mAb中间体是否适用于作用模式和偶联过程的质量属性，例如目标结合以及偶联发生的正确氨基酸的存在，应在mAb生产过程中进行测试，可能需要进行比较性测试。

如果在中间mAb阶段的比较性研究成功地证明了工艺变更后在纯度、杂质和稳定性方面的可比剖面，则在药物物质和药物产品阶段不需要采取进一步行动，因为质量已足够保证，不需要在DS或DP中再次证明。如果不能建立mAb中间体的可比性，但已成功证明了药物物质和/或药物产品的可比性，则建议对mAb中间体的差异进行风险评估。

不影响随后偶联过程或ADC药物物质的CQAs的非关键质量属性（非CQAs）的差异不应使mAb工艺变更无效。例如，mAb中间体中工程半胱氨酸位点的半胱氨酸化和谷胱甘肽化通常不是CQAs。事先的知识支持，在偶联过程前的还原步骤中完全去除了半胱氨酸化和谷胱甘肽化，并且不影响偶联过程和最终药物物质的质量。因此，半胱氨酸化和谷胱甘肽化作为翻译后修饰的比率差异，因此不使mAb中间体工艺变更的实施无效。

在mAb中间体中，如赖氨酸的糖基化等翻译后修饰的进一步差异，也可能影响赖氨酸偶联ADCs的药物定位剖面，这反过来可能对ADCs的体外和体内稳定性产生影响。因此，对于打算用于赖氨酸偶联ADCs的mAb中间体中赖氨酸-胺基团修饰的显著差异，因此在ADC-DS和ADC-DP水平上需要进行比较性研究。图9B提出了mAb DI的决策树。

图9. 续。

3.3.ADC药物物质的偶联过程和DS配方变更

偶联过程的目的是利用中间体生产ADC，去除杂质，并制定药物物质的配方。使用先进的分析工具来检测联合分子中的质量特性，如DAR（药物-抗体比率）。

对ADC生产过程的变更应与其他大分子产品的变更类似对待。一般建议是，在ADC DS（药物物质）层面进行基于风险评估的比较性研究，以证明工艺变更前后ADC DS的纯度、杂质、效力、稳定性和安全性是否可比。可能需要进行比较性评估的变更包括配方变更、偶联反应中缓冲矩阵的变更，或生产场地或规模的变更。然而，如果工艺变更导致DS不可比，或者变更可能影响药物产品的生产或质量，则应考虑在药物产品层面进行额外的比较性评估。例如，如果药物物质的配方（pH值、糖、浓度）发生变化，可能需要在药物物质和药物产品层面进行比较性研究。如果药物物质是冷冻液体，而药物产品是冻干小瓶，那么DS的稳定性就不能直接从ADC DP（药物产品）的稳定性研究中得出。

图9C提出了一个关于DS的决策树。

图9. 续。

3.4.ADC药物产品的工艺变更

对于ADC药物产品的任何工艺变更，可能需要在DP（药物产品）阶段进行风险评估、比较性研究或前瞻性稳定性研究，以评估对药物产品的纯度、效力和稳定性的影响，这与其他大分子药物产品类似。

风险评估可能足够的例子包括液体DP的填充量进行微调，或胶塞的涂层材料进行小变更。

3.5.进行ADCs比较性研究的分析比较性研究考虑事项 - 进行比较性研究的步骤评估比较性的考虑因素在ICH Q5E中有描述，并在文献中广泛讨论。本文不全面讨论这个重要主题，但将依赖于比较性评估的主要原则之一，即如果产品比较性可以通过分析比较性研究单独证明，则不需要进一步行动。在下一节中，将提出一些关于ADCs分析比较性研究的考虑因素。

3.5.1.选择质量属性和分析方法以证明可比性

表2列出了用于mAb中间体、药物连接体中间体、DS（药物物质）和DP（药物产品）比较性研究的潜在质量属性。此外，质量属性的选择可以根据特定修改的风险概况、从先前的过程表征中获得的过程知识，以及例如偶联技术的具体特性来证明。

对于mAb中间体，在过程变更后建议比较纯度/纯度剖面、结合特异性、一级结构和高级结构。针对效力的比较性研究所涉及的类型将取决于ADC的作用模式。如果没有证据表明ADCC（抗体依赖性细胞介导的细胞毒性）或CDC（补体依赖性细胞毒性）活性与ADC的效力相关，则研究这些活性没有价值，可以省略。当然，应该调查mAb中间体的结合能力。

药物连接体中间体的比较性研究着重于比较纯度和杂质剖面以及一致性。对于在mAb中间体或药物连接体中间体中识别的杂质或修饰，建议考虑它们对后续偶联过程的影响（区分可偶联和不可偶联的杂质）以及可能影响DS和DP质量属性的潜力。

为DS比较性研究选择的质量属性包括药物-抗体比率（DAR）、纯度/纯度剖面、效力和一级及高级结构。如果过程表征和产品知识已经可用，这些信息可以用来证明比较性研究的设计。例如，如果证明了DS的DAR在变更前后是可比的，并且DAR分布在使用过程中的稳定性不变，那么就有理由不在DP层面测试稳定性。

3.6.稳定性（并列加速/压力研究）

就稳定性方面而言，适用于其他生物制品的基本原则同样适用：

• 在GLP毒理材料和GMP临床材料之间进行的比较性研究中，通常不需要并列比较稳定性数据。

• 然而，如果工艺变更发生在临床研究期间或商业批准后，比较性研究应包括并列比较稳定性数据，即稳定性方案预测稳定性结果的比较。

对于mAb中间体、DS和DP的比较性，有限期限的强制降解研究，并列比较可能比实时和压力协议提供更多信息。如果化学或生化特性的明显差异，分析比较性研究不足以建立工艺变更后的可比性，并且/或非常加速的开发需要一种并行方法（即在有分析结果之前启动动物研究），则认为包括来自非临床或临床研究的额外证据是适当的 - 与其它生物制品类似。这些研究的范围和性质将根据个别申办者的判断逐案确定。这些研究的目的是能够比较变更前后的材料。例如，影响居住时间或结合亲和力的变更可以通过在啮齿动物中进行PK研究（而不是在人类中进行）来证明，如果有足够的能力。在适当的情况下，这些研究应该是直接比较性研究。

这些非临床和临床研究的设计和范围不在本文的讨论范围内。

3.7.如何为ADC分析比较性研究设计和设定标准

3.7.1.比较性研究的方案和样品选择

比较性考虑与生物制品相同；因此，本小节提供简要总结。在早期开发期间进行的比较性研究不需要比较性方案，例如GLP毒理批次和GMP临床批次之间的比较。在早期开发中，由于对特定项目的知识有限，无法设定适当的接受标准。然而，在临床后期开发或商业批准后进行的比较性研究强烈建议采用正式的分析比较性方案。在这些后期开发阶段，足够的生产经验和临床数据应该能够支持设定适当的接受标准。

比较性研究应包括来自现有和新工艺的代表性批次。所选批次的数量取决于开发阶段。特别是对于ADCs，应仔细评估所选批次是否代表了要证明的变异性。如果意图证明mAb中间体变更对DS的影响，ADC批次应代表所使用的mAb批次的足够变异性。

3.8.不同开发阶段的比较性策略

比较性研究的范围取决于项目的开发阶段。

3.8.1.早期阶段（GLP毒理学与GMP临床）

在早期开发期间进行的比较性研究通常侧重于评估与安全性相关的质量属性，如杂质剖面、药物负荷（DAR）和效力。GLP毒理学过程的一个批次和GMP临床过程的一个批次足以评估药物开发的这一阶段的可比性。通常，GMP临床材料应具有与GLP毒理学材料相当或改善的质量属性（例如，提高的纯度）。应保持毒理学批次和临床批次之间DAR的可比性。应在评估中包括ADC的效力，并应证明毒理学和临床产品之间细胞毒性的可比性。通常不需要比较稳定性数据（加速和/或压力稳定性）来证明可比性，除非GMP生产工艺与GLP毒理学有显著差异。

3.8.2.后期阶段（临床过程与关键过程）

在后期开发期间进行的比较性研究应包括与安全性、效力、质量和稳定性相关的质量属性的评估。应比较纯度/杂质剖面、药物负荷（DAR）、效力、一级和高级结构。建议包括来自现有过程和新过程的合适批次，并应涵盖过程变异性。应证明DAR和效力的可比性。与初始过程相比，杂质剖面的可比性或改善是可以接受的。应生成稳定性数据（加速和/或压力稳定性）以支持可比性的确定。

4.ADC的配方和连接体技术方面

在早期的ADC技术中，连接体是ADC药物产品中最不稳定的元素。在过去的十年中，ADC研究人员将注意力转向优化连接体技术，不仅在ADC的体内效力方面，还在调节偶联物的物理化学性质方面。这引导了开发更稳定的Fc分子，具有更好的生物物理性质，例如更高的熔解温度（Tm），但引入的Fc突变有时也可能与不稳定相关。对我们的连接体、药物和抗体成分的改进理解，为ADC带来了更明智的配方策略，配方科学家能够确定稳定药物产品的过程参数。在药物剂量形式上取得了进展，不再使用冷冻和冻干药物产品，为稳定的液体配方铺平了道路。尽管冻干ADC剂量形式允许更快的技术发展和更有可能的长期产品稳定性，但考虑到最终用户的便利性和医疗专业人员在处理液体配方时潜在的毒性ADC材料的低暴露，液体ADC剂量形式可能更具吸引力。鉴于对某些连接体/药物形式的日益增长的经验以及抗体形式的改进稳定性特性，液体ADC配方可能在技术上是可行的，而不会显著延迟产品开发时间表。

4.1.配方开发考虑事项

通常，选择一种与后续偶联过程兼容的mAb中间体配方可能是合适的，例如，在冻融周期中稳定且适合进一步生产。由于许多ADC形式的异质性，化学稳定性的分析评估具有挑战性，且资源和时间密集。在冻干状态下，ADC不易发生化学不稳定，可以选择最佳pH值以增加净分子电荷并减少分子聚集趋势。然而，在处理带有可裂解连接体的ADC时，pH选择应更注重控制连接体降解，即使在冻干状态下，pH选择主要受避免过量游离药物形成的需求指导。在可能和适用的情况下，可能适合保留所有mAb中间体、药物物质和药物产品配方中的相同辅料，但辅料的量可能有所不同。在这种情况下，预先配制的DS可以简单地稀释然后冻干。相反，溶度或稳定性问题可能导致mAb中间体、药物物质和药物产品的不同配方中使用不同的辅料，例如，如果辅料与偶联试剂不兼容。

5. CTD的结构

ICH通用技术文件质量部分M4Q提供了在注册申请中为药物物质和药物产品呈现CMC信息的协调结构和格式的指导。只要化学、生产和控制的信息在档案中适当地定位并且容易被找到，就不应限制档案的特定结构，例如ADC。然而，在现实中，为了确定格式对特定类型的产品（如ADC）的适用性，根据作者的经验，建议申请人在提交档案之前与适当的监管当局协商，以便满足审查员/评估者的期望。申请人从选择最合适的格式的灵活性中受益，基于遇到的具体情况。

两种最常见的ADC注册申请档案格式不严格遵循eCTD格式（但被报告为可接受）在下面简要描述，并在图10中说明。两种档案格式之间的混合也是可行的，这取决于产品和情况。

选项A：一个DS文件夹档案：药物、连接体、药物连接体和裸mAb是ADC药物物质中间体（DI），CMC信息在DS模块3.2.S.2.4、3.2.S.4和其他相关部分中嵌套呈现。部分S.2.4可以按需要划分为每个DS中间体的子部分，包括部分或全部3S颗粒（例如S.1 - S.7）。

选项B：有单独的和多个3.2.S文件夹（例如每个ADC药物物质、药物连接体中间体、mAb中间体各一个，如果适用，也可以为药物中间体和连接体中间体）。每个文件夹有一套文件，3.2.S.1到3.2.S.7。根据ICH M4Q指导问题与答案（R1），当药物产品中使用多个药物物质时，信息应分别呈现为一个完整的药物物质部分，然后在同一许可证下呈现其他完整的药物物质部分。

一个DS文件夹（选项A）和多个DS文件夹（选项B）档案各有其优势。

在一个DS文件夹档案中，药物物质中间体在3.2.S.2.4中作为典型中间体呈现。中间体的子部分数量根据需要确定，在现实中，当局可能会放弃对中间体（特别是化学中间体）的详细子部分的需求。例如，药物连接体中间体在合成后不久用于药物物质偶联反应，如果可用短期稳定性数据或可以在请求时提交，则可能不需要完整的稳定性子部分。

作者推荐多个DS文件夹档案（选项B）的方法，因为它便于行业准备档案和卫生当局审查。它还有助于有效管理随后的生命周期活动，在组织简单性方面表现出色，并为ADC药物物质、药物连接体中间体和mAb中间体的CMC信息提供清晰度。

然而，多个DS文件夹档案（选项B）可能会意味着对药物连接体和mAb中间体的表征、比较性、放行和稳定性的监管期望与最终药物物质的期望相同。作者想强调，无论采用哪种格式选项，他们不期望DI（旨在实现偶联和准备适当最终产品的规格）和DS（旨在描述安全有效的活性原理的规格）的要求和期望是可比的。应该将目标定为减少不必要的或冗余的工作，以促进ADC的开发，正如本文前面所解释的。

在选择档案结构时，建议提供所选结构的解释以指导审查员，例如在模块2.3介绍中，并提供清晰和一致的命名、交叉引用和部分之间的链接。

在多个ADC产品使用相同的药物连接体或mAb的情况下，每个单独的药物连接体或mAb文件夹可以重复使用或在产品之间交叉引用。跨多个ADC产品使用ADC组件为利用平台的先前知识提供了明确的机会，这应该在档案中适当呈现。或者，药物主文件（DMFs）可以用来支持使用单一档案的多个产品（适用于所有选项）。可能会创建一个3.2.S.1.1药物连接体DI文件夹以交叉引用模块1中的授权信。这种方法在美国和加拿大已经成功使用，但目前许多地区尚未有这个选项。

作者还鼓励其他地区考虑引入DMFs。

图10. ADC通用技术文件的可能结构。

6.结论

与2000年代早期的抗体-药物偶联物相比，研究人员和工业界现在通过密集的表征工作、连接体技术的改进和有针对性的整合/位点特异性偶联，已经取得了技术方面的重要进步，此外，对于过程一致性，甚至对于基于数据的旧方法（如基于天然赖氨酸的偶联）也越来越有信心。我们还获得了有关FDRIs等杂质的毒理学方面的额外数据，现在可以考虑这些数据。

必须区分作为控制点监控的质量属性和作为放行规格的一部分的质量属性。此外，必须区分某些参数和/或属性是否可以受到任何过程步骤的影响。如果从科学上和可证明地不是这种情况，就不应该在药物中间体、药物物质和药物产品中重复测试和稳定性测试。在这方面的突出例子是DS和DP中未偶联抗体（DAR0）的接受标准，作为药物中间体的单克隆抗体的效应功能，DS和DP，以及DS和DP中特定的药物-抗体剖面。这些仍然被一些权威机构要求，以及对FDRIs不必要的低限制。

现代验证概念应该允许药物连接体、DS和DP的时间并行方法以及主要稳定性批次和PPQ批次的结合，否则由于复杂的生产过程，ADC验证是时间上的挑战。

遵循通用技术文件要求的ADC产品应用涉及战术选择。在设计CTD时的文件灵活性，直到DMF概念的可能性将是有帮助的。

最后，应该像对普通生物制品一样自然地接受基于科学的工艺变更方法。