對胰島素生物制品臨床應用的思考

趙維綱

中國醫學科學院，北京協和醫學院，北京協和醫院內分泌科與國家衛生健康委員會重點實驗室，北京 100730

胰島素是糖尿病治療中的重要降糖藥物，隨著部分原研胰島素制劑專利到期，非原研胰島素制劑陸續上市，但因胰島素屬于生物制品，其分子量大、結構復雜，且生產工藝繁雜，因此難以精確復制，非原研胰島素制劑在生產工藝、純度、免疫原性、穩定性等方面，都可能會與原研胰島素制劑存在一定差異[1]。所以，采用化學藥品的評價方法和要求不能充分反映生物制品安全、有效的需求，而應從非原研胰島素制劑自身特性出發，驗證其生物相似性，而不是簡單的“仿制”概念[2]。

伴隨著市場的變化及監管的需求，許多國家和組織都非常重視生物制品仿品的監督和管理，相繼發布了生物類似藥的指導原則。歐盟是最早開展生物類似藥臨床指導原則的組織，早在2005 年歐盟就正式提出了有關生物類似藥的指南，為生物類似藥的藥理學、毒理學、藥效學及臨床試驗設計提供了重要參考。此后，歐盟又陸續頒發了針對胰島素、生長激素、單抗等9 個細分領域的指導原則。目前在全球范圍內，歐盟已構建了最多、最完善的生物類似藥指導原則，為生物類似藥的發展提供了較為全面詳細的指導[3]。世界衛生組織（World Health Organization，WHO）、日本、韓國、美國、印度等也相繼發布了生物類似藥的指導原則。中國國家藥品監督管理局（National Medical Products Administration，NMPA）亦及時地于2015年提出我國第一部生物類似藥法規《生物類似藥研發與評價技術指導原則（試行）》（以下簡稱2015《指導原則》）[4]，規定了我國生物類似藥的研發與評價思路。更因生物制品與化藥不同，有其特殊性，如何理解生物制品“類似”的內涵與要義，已成為當下業界需要關注的焦點。

1 原研生物藥、生物類似藥、已有國家藥品標準的生物制品的概念及區別

原研生物藥為首次開發，對成千上萬種候選藥進行層層篩選、開展規范的新藥臨床前研究以及嚴格的臨床試驗研究，最終獲準上市的原創性研發新藥[5]。經過了完整的、全程的藥學、非臨床和臨床試驗評價系統，包括基礎研究、藥物篩選、臨床前研究、臨床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期試驗等評價來獲批上市，后續還繼續進行上市后研究及監測數據，具有完整安全性和有效性研究數據[6]，是生物類似藥開發的參照藥。

生物類似藥是指在質量、安全性和有效性方面與已獲準注冊的原研藥具有相似性的治療用生物制品。直接以原研生物藥質量、安全性和有效性為基礎的生物類似藥的研發，開發成本低，極大地提高了生物藥的可及性[7]。生物類似藥不需再獨立驗證其安全性和有效性，只需用分析方法逐步從結構和功能上，即以藥學、非臨床和臨床比對試驗逐步證明其與原研參照藥的高度相似性[8]。其研發重點在藥學、臨床前研究等方面，目的是證明與原研物藥結構的相似性，而原研生物藥主要目的是證明產品的臨床療效和安全性，這里還包括了制劑環節的穩定及安全性。因此，兩者研發過程及重點呈“倒三角”[1]。

值得一提的是，我國多種胰島素制劑在2015《指導原則》頒布之前已投入市場，大多是按照2007年《藥品注冊管理辦法》[9]生物制品注冊分類中“已有國家藥品標準的生物制品”進行申報。這些產品在申報和評審時，由于歷史局限，要求較低，臨床試驗中僅需Ⅲ期臨床試驗，不要求開展臨床免疫原性比對研究及Ⅰ期、Ⅱ期臨床研究，甚至也不要求按照逐級遞進的順序從“藥學比對”到“非臨床比對”與原研生物制品進行全面相似性對比。因此，只能稱之為“已有國家藥品標準的生物制品”，不能被稱為“生物類似藥”。目前我國按照2015《指導原則》標準獲批的生物類似藥，均為單抗注射液。尚無任何一個已上市的胰島素產品被批準為“生物類似藥”。

2 胰島素制劑生產中的異質性與免疫原性

生物類似藥和已有國家藥品標準的生物制品均是以原研生物藥為參照，相對于原研生物藥，均屬于非原研生物藥。胰島素注射制劑的應用，需要較高的劑量精度和藥代、藥效學的穩定性，完全取決于制劑的高質量和穩定配方。即使是最小的差異/制造過程中的變化都可能會影響最終產品的生物利用度、儲存穩定性，或抗原性[10]。因此，必須考慮具體生物仿制藥制備相關的挑戰和使用，采用更合理、更可靠的臨床評價要求，使患者的風險最小化。

2.1 制備、純化及穩定性胰島素制劑的生產過程非常復雜，包括基因重組、轉染至宿主細胞、細胞培養擴增、蛋白質生產、過濾、純化、結晶、儲存等過程，這些生產過程中任何細微的變化，均可能改變藥物的純度和雜質，從而影響藥物的療效及安全性[11]。胰島素的制備和純化可能是影響胰島素臨床應用的關鍵因素[12]。非原研胰島素較難做到與原研胰島素在結構上完全相同，常見的差異有氨基酸修飾差異，如糖部分（糖基化）或側鏈修飾和高級結構（蛋白質折疊和蛋白質-蛋白質相互作用）。再者，在生產過程中容易產生雜質，產品或生產過程相關的雜質除導致蛋白質結構變化外，也可導致產品特性的差異，如雜質會促進C-肽的消除和三維結構的再生。有研究[13]表明，隨著存儲時間逐漸延長，有些非原研胰島素中高分子質量蛋白質（High-molecular-weight Proteins，HMWP）水 平 逐漸升高，高于原研胰島素；在模擬臨床使用環境中，非原研胰島素與原研胰島素之間的HMWP 差異更為明顯。因此，一定把握好此方面的必要評價方法，與評價非原研胰島素制劑和原研胰島素制劑的化學評價方法一樣好。

2.2 免疫原性在生物制品的安全性和療效評估中，免疫原性一直是重點評估的一項。生物制品的生產過程以及制劑的變化都可能會改變生物制品的免疫原性，不同廠家所用的工具細胞和蛋白純化技術都不同，由生產工藝不同帶來的制劑中的雜質也不同。因此，在治療應用中，生物制品的免疫原性問題必須要予以特別重視。

對于非原研生物藥的開發，要重視其產生免疫反應的能力，若有產生更多的抗藥抗體，可能導致嚴重的臨床不良反應事件。免疫原性可以受給藥途徑、劑量-反應效應、患者的疾病類型和遺傳背景、治療持續時間，以及其他未知因素的影響[12]，但更取決于制劑的雜質、分子聚集、分子化學修飾和（或）分子不正確的糖基化等因素[14]。藥物免疫原性可能引起過敏反應、抗藥物免疫反應，以致改變藥物在體內的生物學性質。免疫原性的潛在臨床后果包括藥物療效降低和藥物安全性的改變[15]。如果患者機體對胰島素出現免疫不耐受而產生胰島素抗體，輕則可能導致療效降低或喪失，重則將導致不可預知的低血糖發生，甚或出現局部、全身性超敏反應，嚴重危害患者安全[16]。

一項評估基礎胰島素類似物的原研胰島素制劑與非原研胰島素制劑療效與安全性的研究[17]顯示，雖然兩者在療效和安全性方面無統計學意義的差異，但檢測到非原研胰島素制劑組抗體的總比例明顯高于原研胰島素制劑組（P=0.01）。還有研究顯示，無論在何種稀釋濃度下，非原研胰島素制劑較原研胰島素制劑發生超敏反應的可能性均更高[18]。國外已有非原研胰島素因無法提供免疫原性數據而上市受阻的先例[12]。可見免疫原性問題的重要性。此外，值得我們注意的是，包括非原研胰島素制劑在內的非原研生物藥在相對較短周期的研究中可能并不容易發現。因此，對于免疫原性，持續的售后安全及相關監控非常重要。

3 原研胰島素制劑與非原研胰島素制劑在臨床應用中的思考

原研胰島素制劑上市時間長、工藝成熟、質量穩定，并且經過廣泛臨床應用，在療效和安全性方面都積累了大量臨床經驗和循證醫學證據。無論是循證證據，還是臨床使用，非原研胰島素均與之存在一定差距。因此在臨床應用中，適應征外推、轉換需謹慎，同時還需注意注射裝置等其他應用中的問題。

3.1 臨床療效和胰島素劑量一項回顧性研究[19]在194 006例患者電子病歷數據的基礎上，通過傾向得分匹配（1∶3），比較了基礎胰島素類似物原研與非原研產品在非重癥住院2 型糖尿病患者中的使用情況，兩組胰島素制劑治療持續時間相似，分別為16.4 d 和15.3 d。結果顯示，與非原研胰島素制劑組患者（n=34）相比，接受原研胰島素制劑治療的患者（n=101）平均空腹血糖（Fasting Plasma Glucose,FPG）降幅明顯更大（-1.24 mmol/L、-2.20 mmol/L，P=0.04）。從平均七點血糖變化觀察到，原研胰島素制劑組患者的血糖水平，在空腹狀態、早餐后和午餐前表現出較低的趨勢。提示與非原研胰島素制劑相比，原研胰島素制劑能夠更好地控制非重癥住院2 型糖尿病患者FPG，同時在相似的胰島素劑量下并未增加低血糖風險，表明在真實的臨床實踐中，非原研胰島素制劑的療效可能低于原研胰島素制劑。

國外一項多中心、開放標簽、觀察性研究[20]，觀察原研人胰島素制劑轉換為非原研人胰島素制劑治療6 個月后，患者糖化血紅蛋白（Hemoglobin A1C，HbA1c）、胰島素劑量、體重指數（Body Mass Index，BMI）等變化。共納入77例1 型糖尿病和2 型糖尿病患者，首次隨訪時原胰島素劑量不變，治療第3 個月時醫生根據患者血糖調整胰島素劑量，第6 個月時再次隨訪并監測相關指標。結果發現，6 個月時，HbA1c 從基線的7.9%降至7.6%（P=0.14），胰島素劑量從基線的0.62 IU/（kg·d）增加到0.65 IU/（kg·d）（P=0.0004），體重變化沒有顯著差異（P=0.67）。提示，由原研胰島素制劑轉換為非原研胰島素制劑后，如果要達到相似的血糖控制，胰島素劑量略有增加。

3.2 適應證外推原研生物藥的適應證獲批經過了嚴格的Ⅲ期臨床試驗，包括在特殊人群中的適應證，均需在特定人群中進行相關臨床試驗才能獲批。適應證外推是指經過一系列比對試驗從藥學、非臨床和臨床研究方面證實非原研生物藥與原研參照藥相似的，可以考慮適應證外推至與原研參照藥一致的適應證[4]。但是，外推適應證需由藥品審評部門批準，此外，NMPA 對非原研生物藥的適應證外推也提出了一定要求：（1）臨床比對試驗中，對外推適應證的安全性和免疫原性進行充分的評估；（2）需根據產品特點個案化考慮。對合并用藥人群、不同合并疾病人群及存在不同推薦劑量等情形進行適應證外推時應慎重。

3.3 臨床應用中藥物的轉換目前對于非原研生物藥的免疫原性經驗比較有限，因此藥物互換存在一定潛在風險。具體包括原研藥與非原研生物藥的轉換（Switch）或兩種非原研生物藥間的替換（Substitution）[21]。轉換一般是指在特定患者身上，當疾病得到穩定控制時，醫師可能將患者使用的原研藥轉換為具有可互換性的非原研生物藥，期望產生臨床等效并降低費用。替換則是指同一非原研生物藥不同品牌的等效產品間的選擇，國外一般不需醫師參與，而由藥師發起該行為[21]。該種替換在化學仿制藥是常見的，但因生物類似藥要求只能與其參考藥品達到“高度相似”，目前還沒有足夠的證據支持生物類似藥在此場景中的替換。因此，大多數歐洲國家己經采取措施防止生物類似藥的替代[22]。

可互換性問題是目前全球沒有達到一致性認識的問題，“相似”并不意味著即可互換，而要有嚴格藥物評價系統和穩健的藥物警戒跟蹤和追溯系統。因此，制定規范化的法律或指南文件顯得尤為重要，各國藥監部門有關藥物互換的簡要規定見表1。

表1 各國藥監部門有關生物類似藥互換的簡要規定[21]

在我國，關于轉換的問題，無論是藥品審評部門或衛生管理部門，均未出臺明確規定。從歐盟各成員國管理實踐經驗結合我國國情來看，我國應盡早完善相關法律法規，由我國藥監部門和衛健委權衡互換性方面的不確定性，明確各自相關職責，進一步出臺相關文件規定轉換指南，明確轉換的路徑[22]。此外，還需建立溝通教育機制，加強對醫生、藥師的教育，獲得患者的認可，以及加強對非原研胰島素制劑警戒體系的關注與重視，完善可追溯性體系。

3.4 胰島素注射裝置胰島素注射裝置已成為糖尿病患者生活中必不可少的一部分，更換不同品牌的胰島素，往往需要更換與該胰島素配套的注射裝置，這可能為患者帶來不便和一定經濟負擔[23]。另外，有研究[24]顯示，非原研胰島素筆與原研胰島素筆在注射劑量準確性和注射推力方面存在一定差異，非原研胰島素筆的注射劑量變異系數高于原研胰島素筆（3.5% vs 3.1%）；當以2 種不同速度6 IU/s 和10 IU/s 注射胰島素時，非原研胰島素筆的注射推力均顯著高于原研胰島素筆（P＜0.05）。

4 總結與展望

4.1 上市后風險管理計劃/藥物警戒計劃很重要依據目前法規要求，非原研生物藥申請上市最重要的技術資料是在有限的時間內進行質量、安全和療效的比較性研究。但是，制造過程中極微小的差異變化可能帶來長期的、或不確定的安全影響，必須等到有較多的使用經驗后才能獲知。因此，非原研生物藥必須有完善的上市后安全性監測計劃，為臨床試驗提供了有價值和必要的補充[25]。

我國雖然在2015《指導原則》中提到應提供安全性說明和上市后風險管理計劃、藥物警戒計劃，按照國家相關規定開展上市后的評價，包括安全性和免疫原性評價，但是沒有具體的實施細節要求。歐洲藥品管理局（European Medicines Agency，EMA）在藥物警戒方面積累了豐富的監管經驗，給我們提供了有益的參考。在非原研生物藥批準前時期，要求提供臨床安全數據，而且要有足夠的患者數量，以確保能夠比較出常見藥物不良反應類型、嚴重性、發生頻率。此外，申請資料還應包括風險規范和藥物警戒計劃，而且藥物警戒系統和程序應該適當。即使批準后時期，也要不斷進行風險-利益評價，在上市批準后2～3 年，適當校正風險-利益。如果出現罕見但嚴重不良反應，可能要求開展風險管理項目[25]。因此，非原研胰島素上市后的安全性，應該予以重視，并應進一步加強藥物警戒和風險管理。

4.2 增加非原研生物藥的命名規則及建議藥物警戒過程中，重要的一環是識別和追蹤。非原研生物藥與參照藥的通用名有所區分，可降低處方或藥房調劑差錯的發生風險，并將藥品不良事件與特定的產品準確關聯，以實施有效監管。但我國的非原研生物藥與原研藥通用名相同，建議有關藥物警戒和替換應在說明書中進一步明確[23]，結合我國醫院處方必須用通用名開方的要求，建議在開方、審方、收費、調劑、配發乃至藥物警戒環節要有區別方式及內部溯源手段，以保證安全問題的追溯和信息收集[21]。

總之，原研生物藥、生物類似藥和已有國家藥品標準的生物制品三者研發及評審要求不同。原研胰島素上市多年，工藝成熟、質量穩定，并且經過廣泛臨床應用，在療效和安全性方面都積累了大量臨床經驗和循證醫學數據。生物類似藥在臨床中的實際療效和安全性還需要長時間、大規模的臨床數據進一步驗證。而已有國家藥品標準的生物制品的評審要求較低，臨床試驗中僅要求進行Ⅲ期臨床試驗，缺乏與原研生物藥比對的“相似性”證據，臨床替代更需格外謹慎。此外，原研胰島素制劑與非原研胰島素制劑在制造工藝、穩定性、免疫原性及臨床療效中或存在一定差異，臨床轉換存在風險。此外，每種非原研胰島素制劑上市后的安全性也應該予以重視，應給予進一步完善上市后藥物警戒和風險管理，獲得足夠的循證證據，以指導其安全轉換與替換。