如何安全地处理抗体药物结合物？

　　抗体药物结合物（Antibody drug conjugates, ADC）具有高度特异的作用机制，在具有挑战性的肿瘤学适应症方面具有明显的优势。但是当涉及到它们的生产时，还有另外一层复杂性：确保这些高效力和高毒性物质的安全处理。

　　ADC 是一种生物药物，包括一个高毒性的有效载荷和一个带有连接分子的抗体。由于有效载荷的毒性，它们通常被视为高效力的药物，而有效载荷通常在非常低的剂量下具有活性。因此，在其生产过程中对封闭性有严格的要求。对于CDMO 来说，专业的内部职业毒理学和工业卫生专业知识对于确保他们正在开发的ADC 的安全处理至关重要。

　　龙沙公司最近举办了一场网络研讨会，来自这家跨国 CDMO 公司的专家探讨了确保ADC 安全处理的关键因素，包括毒理学评估、风险评估、密封的最佳做法和职业卫生监测。

　　抗体药物结合物的过去、现在和未来

　　由于ADC 有能力直接将抗癌载荷送入肿瘤空间，因此可被描述为治疗武器库中的“特洛伊木马”。抗体是化合物的一部分，通过其肿瘤抗原识别位点对特定目标抗原具有高亲和力（affinity）和亲合力（avidity）。亲和力是衡量单个结合点的结合强度，而亲合力是衡量总的结合强度。抗体部分代表了分子的大部分重量。

　　有效载荷使用连接剂与抗体连接。这样做的目的是为了在整个系统循环中提供足够的稳定性，一旦有效载荷到达目标癌细胞，就能促进其有效控制释放。这种有效载荷，也被称为“弹头”，是ADC 中具有抗癌作用的部分。它通常具有很强的效力，因为每个抗体上只能附着有限数量的药物分子。

　　ADC 的概念远非新鲜事物。 Paul Ehrlich 在1913 年首次提出这一概念，45 年后开始开发实验性ADC 的工作。第一个产生积极结果的临床试验是在1983 年进行的，2001 年，惠氏公司（后来被辉瑞公司收购）通过治疗急性骨髓性白血病的Mylotarg® 获得市场认可。其他几种ADC 现在也在市场上销售。2007 年，龙沙在其强效化合物工厂（PCP）进行了其第一个ADC 的生物共轭。从那时起，作为CDMO，该公司已经参与了70 多个ADC 项目，制作了750 多个cGMP 批次，并合成了超过12 种不同的有效载荷。

　　2020 年，ADC 合同制造市场的价值预计约为8.12 亿美元；到2030 年，这一价值预计将达到2.6 万亿美元，年复合增长率为12%。目前全球有12 种ADC 被批准用于治疗血液病和实体瘤恶性肿瘤。龙沙在全球ADC 的生产中发挥了重要作用，参与了大多数商业产品的供应链。

　　癌症治疗的内在挑战在于如何平衡治疗的好处和负担，从而使治疗的好处多于伤害。标准化疗尽管效力很高，但既没有针对性，也没有选择性，这往往导致全身性的毒性。单克隆抗体也被用于治疗癌症，能够更有针对性地杀死癌细胞，而且它们的毒性也较小。然而，这些疗法往往不能充分有效地摧毁侵略性肿瘤。ADC 能够克服这些限制，将单克隆抗体的精确靶向性与化疗的细胞毒性相结合，促进了更广泛的治疗窗口。这导致了更少的不必要的副作用，因为提供疗效所需的剂量较低，而且由于ADC 的半衰期较长，用药频率较低。

　　这些优势可以归因于ADC 的作用方式。在进入全身循环后， ADC 被设计成稳定的，直到它到达肿瘤。肿瘤细胞在其表面表达特定的目标抗原。由于这些抗原优先或甚至完全在肿瘤细胞的表面，这使得它们能够被ADC 特异性地锁定。不表达这些抗原的健康组织通常不受ADC 的影响。

　　结合后，有效载荷必须穿透肿瘤组织，而连接剂促进的持续释放是这个过程的关键。一旦ADC 与细胞结合，它就会通过受体介导的内吞作用内化。然后发生溶酶体降解和有效载荷的释放。最后，释放的有效载荷通过干扰基本的、直接作用的机制，即干扰DNA 或DNA 相关的大分子，引发细胞死亡。有趣的是， ADC 也可以通过旁观者效应诱导肿瘤细胞死亡，因为细胞毒性载荷可以穿过细胞膜扩散到邻近的细胞，诱导它们凋亡。

　　为ADC 设定基于健康的暴露限值

　　在项目的实际工作开始之前，龙沙的团队会进行关键的评估，以确定处理 ADC 所涉及的潜在风险。首先是危险评估，用于确定职业接触限值（Occupational Exposure Limits, OEL）和各自的职业接触带，以应用特定地点的处理和安全措施。危害评估是通过描述ADC 及其单一部分⸺有效载荷、连接物和抗体的相关毒理学和药理学特性来进行的。然后用来确定每个化合物的OEL 值。

　　OEL 是基于健康的暴露限值（Health Based Exposure Limits, HBELs）， 它是根据被认为不太可能对人类造成不良影响的端点来确定的。OEL 是为特定的目标人群设定的；这可能是生产设施中的工人，或在较小范围内处理该化合物的工人，如在分析实验室中看到的情况。 OEL 是针对吸入性接触途径的。接触时间被认为是40 年工作寿命内平均每天8 小时的时间加权平均值（Time Weighted Average, TWA）。

　　OEL 是基于长期接触的相关安全剂量。在确定这些剂量时，需要了解对工人可能产生的药理或毒性影响；要求毒理学家对与接触有关的危害进行合理预测，并评估接触对人类工人群体的影响。确定OEL 符合EHS 角度的要求，为安全处理ADC 等高效力药物制定标准。

　　龙沙使用两种程序之一来确定OEL 值，这取决于客户是否有足够的毒性信息（例如，重复剂量数据）。第一种方法是默认的OEL，如果没有足够的毒性信息被告知，这种方法是合适的。默认的OEL 可以为整个ADC，以及有效载荷、连接物或抗体等部分设置。作用机制、结构相似的ADC 和具有相同有效载荷的ADC 可以进行交叉比较，以确定它们在活性、效力和预期给药时间方面的相似性和差异。然后考虑这些信息以确定一个先验的默认OEL，鉴于目前的开发阶段和有限的研究结果，这种OEL 是保守的。

　　对于单克隆抗体，由于其分子量较高，通常至少为40 kDa，因此吸入生物利用度预计较低。然后在项目的这个步骤中指定一个内部默认的OEL 值。这种比较过程也是针对连接剂结构进行的，因为对于这种类型的化合物，通常只有有限的毒理学研究信息。在为连接剂结构设定默认限制时，也会考虑到可能已经报道的诱变性或潜在的发育和生殖毒性（developmental and reproductive toxicity, DART）效应等终点。默认OEL 设置的一个重要考虑因素是自由有效载荷（小分子）和共轭分子之间的效力差异。在确定游离有效载荷和共轭分子之间的默认OEL 值时，通常考虑10 倍的典型效力差异。这与分子量的差异，以及不同的物理化学特性和PK/ PD 差异有关。例如，在毒性数据有限的情况下，奥司他丁或吡咯苯并二氮杂卓（PBD） 类的有效载荷的默认OEL 值低至5 ng/m3。这将导致整个ADC 的默认OEL 为50 ng/m3。默认的假设被认为是保守的， OEL 值可以在项目的后期阶段更精确地陈述。一旦在整个项目阶段有了更详细的临床前或临床信息，就可以计算出OEL 值。

　　第二种方法是OEL 计算。为了进行计算，需要确定临界效应，以及没有观察到不良反应的最高剂量。然后选择这一剂量作为计算OEL 的出发点（POD）。考虑到物种之间和人类之间的药理毒理/ 动力学变化，选择几个调整因素来推断安全剂量。所选的POD 越不确定，计算时需要的调整系数就越高。通常认为综合调整系数（CAF）高达1,000 是不合适的，因为不确定性高的计算方法不应该被用来设定OEL值。对于POD的计算，可以考虑来自非临床研究的信息。

　　拥有客户特定的数据和信息来充分评估一个ADC 是至关重要的。龙沙的团队利用这些数据来评估药物与抗体的比例、抗体的设计方式，以及这些因素如何影响其整体效力。随着ADC 的效力越来越强，对其OEL 的评估也变得更加重要和复杂。龙沙的内部分带系统（"AHSK"）将潜在的暴露分为6 个不同的类别，这取决于先前设定的OEL 值和 ADC 的概况。有效载荷和毒素的OEL 值非常低，这意味着人类应严格限制其暴露，而抗体和连接物结构的效力通常较低，因此OEL 值较高。

　　评估暴露风险和确定封闭性

　　一旦危险评估完成，龙沙的内部职业卫生专业知识使其能够在整个产品的开发过程中进行暴露和风险评估，从早期的临床前阶段到商业活动。这些暴露风险评估被用来确定最佳的控制方法以及如何最好地进行职业卫生监测。龙沙的标准OEL 和ADC 的典型临床剂量落在以下范围。

　　将这些范围形象化和背景化的一种方法是通过想象糖晶体。五个这样的晶体大约有一毫克重，每个晶体大约相当于200 微克。如上所述，有效载荷的推荐剂量是每天200 纳克，或一个糖晶体的1/1000⸺一个极小的部分。代表最大允许暴露量的ADC、有效载荷、连接剂和抗体的微不足道的数量要求龙沙制定严格的安全措施，如果其团队要保持在可接受的暴露范围内。在确定处理的最佳做法时，团队必须考虑多种因素。这些因素包括：

　　● 处理的持续时间

　　● 处理的方式 ，即工艺、清洁、故障排除

　　● 物质的量或数量

　　● 该物质的稀释度

　　● 物质的物理特性，包括颗粒大小和挥发性

　　龙沙团队会对工艺的每一个部分进行检查，以确定工艺的哪些点具有最高的暴露可能性。低的暴露可能性和高的 OEL 值决定了相当正常的密封协议就足够了；反之，高的暴露可能性和低的 OEL 值则需要更严格的密封措施。诸如称量有效载荷的过程步骤具有较高的暴露可能性和较低的OEL，而将溶液中的有效载荷转移到共轭容器中的暴露可能性相对较小。解冻和汇集抗体通常被认为是一个低暴露、高OEL 的步骤，因为它不是作为干粉处理的，而处理连接剂也被认为是相对低暴露和高OEL 的，尽管经常以干粉形式使用，因为它的效力较低。

　　龙沙于2007 年建立了自己的ADC 生产设施。位于瑞士Visp 的多用途工厂使龙沙能够向不同的客户提供多种 ADC。其经过验证的清洁和高密封性程序，加上受控通道和cGMP 生产标准，使其成为一个高度注重安全的设施。该设施采用了从走廊到生产套间的正压级联，套间内的高超压，以及洁净室的极低压。隔离器在正常压力条件下运行。该设施使用负压级联处理有效载荷，并使用正压级联进行最后的连接。因此，端到端的操作完全符合GMP 标准。

　　工业卫生的概念：监测接触情况

　　ADC 应用的工业卫生监测需要收集三种类型的样本。第一是个人测量，这是确定工人潜在暴露的黄金标准；第二是静态样本，这有助于确定遏制战略的成功程度；第三是拭子和擦拭测试，这提供了对整体环境污染的全面了解。

　　擦拭测试的高结果并不与空气中的高浓度相关。然而，由于其相对的敏感性，拭子和擦拭测试可以让人了解操作人员在生产区域内的行为方式。对于新设备，替代物监测为操作员提供了该设备在多大程度上符合其职业卫生监测目标。使用良性替代物，如萘普生、甘露醇或乳糖，可以帮助操作人员安全地实现这一测试。然后应该用原料药本身重复这种测试和监测，以考虑到与代用品的行为可能存在的差异。

　　分析方法所需的检测限取决于许多因素；例如，非常低的OEL 需要高度敏感的检测方法。对于持续时间为30 分钟的空气采样，正常的样品采集速度为每分钟两升，而棉签需要的表面积为一平方分米。对于这两种类型的样品，洗脱所需的溶剂量通常为两毫升；所需的灵敏度大约为OEL 的10% 或表面极限的 10%。

　　为了检查隔离器内的有效载荷处理情况，龙沙公司进行了频繁的监测，从替代物采样开始，过渡到频繁的职业卫生监测。就其个人监测而言，所测得的一切都保持在检测限以下，或低于每立方米1 纳克。根据欧洲合规标准（EN 689），运营商必须收集三个低于既定 OEL 10% 或以上的样本；这确保了工人的相对安全，即使协议中存在微小的变化。

　　ADC 在治疗癌症等挑战性疾病方面具有巨大的潜力。然而，它们的制造不是一个微不足道的过程。至关重要的是，所有必要的设备、步骤和预防措施都要到位，以确保其安全处理，并且一切都要仔细监测。只有这样才能保证工人和患者的安全。