生物技术药物的免疫毒性和免疫原性

免疫毒性靶器官的分析线索
• 靶分子在免疫器官或组织的分布
• 受试品或其代谢产物的分布
• 相关指标的变化
—常规免疫指标、细胞因子变化等。
免疫毒性机制推测
• 受体或药靶直接引起的毒性反应（on-target)
—如干扰素引起骨髓抑制 • 受体或药靶介导的间接毒性反应
—如rhIL-12能诱导干扰素的分泌
分子结构，蛋白质＞多糖＞核酸＞类脂 宿主因素、免疫方式
免疫原性研究意义
• 免疫原性影响重复给药毒性试验结果的分 析：中和药物活性、改变药物的清除、半 衰期和组织分布 （neutralize drug activity and alter drug clearance, plasma half-life, and tissue distribution） • 建立免疫分析方法，供临床试验应用
免疫功能检测
—分泌IFNγ细胞
图
猴经口免疫HIV-BPV 假病毒后外周血p24特异性的分泌IFN－γ的淋巴细胞数量
免疫细胞表型检测
—CD22阳性比例
16
CD22 %
14 12 10 8 6 4 2 0 Control 25mg/kg 75mg/kg 225mg/kg 12周 恢复期4周
阳 性 细 胞 比 例 （ ）
• • • • • • • • • • 统计学意义与生物学意义（尤其单一指标） 变化程度 与剂量/暴露关系 与拟用临床剂量的关系 疗程关系 涉及动物种属数量和受影响的终点 可能继发于其他因素 (e.g., stress,） 可能的细胞靶点和（或）作用机制 引起这些变化的剂量与产生其他毒性的剂量关系 可逆性
如T细胞依赖的抗体反应、NK细胞活性、 CTL活性、细胞因子表达、巨噬细胞/中性 粒细胞功能、皮肤超敏反应、宿主抵抗力 研究） • 免疫表型检测 依据免疫学理论和具体靶分子种类
额外的免疫毒性试验方案
• 增设卫星组、增加免疫学指标或改变给药方案等。
• 发育免疫毒性：在成年动物中发现免疫抑制作用后， 需要评价发育免疫毒性作用，如观察母代暴露于药 物后仔代的淋巴系统、血液系统、细胞因子等，两 种以上功能检测等。不仅是免疫抑制！
抗感染或抗肿瘤发生（整体，必要时）
注：GPMT与人一致性约70%，LLNA约72%
额外的免疫毒性试验方法
• 免疫表型检测 常用流式细胞仪检测，检测表达水平和比例
Surface marker
sIg+
Thy 1.2+ or CD3+ CD4+CD8CD8+CD4CD8+CD4+
PanB cells
Pan T cells、 T Helper/delayed-type hypersensitivity cells T Suppressor-cytotoxic cells Immature T cells
额外的免疫毒性试验方法
• 免疫功能检测
hypersensitivity 目前预测IV型变态反应
autoimmunity
host resistance
Buehler试验、豚鼠最大化试验 （GPMT）、小鼠耳肿胀试验、小鼠局部 淋巴结试验(LLNA) PLNA（报告抗原TNP-Ficoll、TNPOvalbumin）
• 免疫毒性
是指受试品引起免疫抑制或增强、过敏反应或自 身免疫反应，可能与药理活性相关（如抗排斥药 物）或不相关（如部分抗肿瘤药物）。 • 免疫原性
指药物刺激机体形成特异性抗体或致敏淋巴细胞 的性质。
研究意义
• 意义重大：如 免疫抑制，感染↑，肿瘤↑ 免疫增强，放大自身免疫反应或过敏反应。
免疫原性，是药物本身具有的性质，有免疫原性不一定导 致毒性，但可以影响对药物毒性、毒代或药效的客观评价。
• 常规阶梯或分层或标准试验组合不一定合理，需个
体化
额外的免疫毒性试验方法
• 免疫功能检测
Macrophage/Neutrophil NK TDAR CTL Cytokines 荧光标记的胶珠观察 phagocytosis等 反映天然免疫功能 SRBC or 钥孔血蓝蛋白 (KLH），用ELISA等 51Cr释放法，ELISPOT法 ELISA法及胞内细胞因子检 测
• 非特异机制
—如rhTNK-tPA引起肝细胞剂量依赖性的脂肪变 性。
免疫原性研究内容
• 免疫原性(immunogenicity)
指诱导宿主产生免疫应答的能力，具有这种能力的物质称 为免疫原(immunogen）。产生特异性抗体或致敏淋巴细 胞能力。
• 影响因素
分子大小，10 000，5 000～10 000，1000 ～5000
图
食蟹猴静脉注射SM03嵌合抗体后CD22标记阳性细胞率的变化
免疫细胞表型检测
—CD4/CD8比例
1.8 1.6 1.4 1.2
CD4/CD8
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 对照组 低剂量 中剂量 高剂量
比 例
图 猕猴iv 4周 LHRHA-PE38后外周血CD4/CD8比例
免疫毒性试验结果分析
常规的免疫毒性检测
—免疫抑制/增强
• 全血细胞变化、白细胞变化或淋巴细胞变化等。 • 免疫器官重量改变或组织学检查显示相关器官或 组织细胞密度变化 • 血清免疫球蛋白变化 • 用药组感染发生率升高 • 用药组肿瘤发生率增多(除遗传毒性、激素效应或 肝酶诱导外)
额外的免疫毒性试验内容
• 免疫功能检测
生物技术药物的免疫毒性和免疫原性 研究
生物技术药物
• 生物技术药物 包括体内诊断、治疗与预防用途； 来源于细菌、酵母、昆虫、植物和哺乳动物细胞
蛋白质、多肽及其衍生物、核酸
如细胞因子、生长因子、融合蛋白、酶、激素、单抗、载 体等
Baidu Nhomakorabea
• 特殊性
结构、生产工艺、保存条件、同源性、作用靶点明确等固 有的特点
免疫毒性/免疫原性
(1) 常规免疫毒性检测结果提示免疫毒性，感染↑ (2) 受试品的结构，与已知免疫调节剂相似 (3) 药代动力学结果:原型药或代谢产物在免疫组织 蓄积
(4) 适应症:如用于抗HIV药物
(5) 药理作用：常对免疫系统有影响
常规的免疫毒性检测结果
—引流淋巴组织检查
Ａ
Ｂ
图 猴经口免疫HIV-BPV 假病毒后回肠粘膜下集合淋巴小结 Ａ：对照组，Ｂ：高剂量组
• 但在规范及指导原则方面，缺乏共识，实验方法也不统一
免疫毒性研究内容一
• 常规的免疫毒性指标包括：
白细胞总数及其分类计数 球蛋白和白/球比值 补体水平 淋巴器官/组织的大体解剖 胸腺和脾脏的器官重量 免疫病理：胸腺、脾脏、引流淋巴组织
免疫毒性研究内容二
• 额外的免疫毒性试验（additional studies），如