相对分子质量单位

医药领域2021年开年的首个重大决策性文件《关于推动药品集中带量采购工作常态化制度化开展的意见》(国办发〔2021〕2号)发布了,生物类似药下一步纳入集采已毫无疑义。
然而,有些复杂的制剂,还是需要谨慎对待的,例如低分子量肝素。
低分子量肝素(low-molecular-weight heparins,LMWHs),顾名思义是指具有较低相对分子质量的肝素类产品。肝素是从哺乳动物组织中提取的一种高度硫酸化糖胺聚糖,平均分子质量约为15000Da。而LMWHs是以肝素为原料,采用不同降解工艺生产得到的一系列复杂寡糖组成的混合物,相对分子质量通常为4000-8000Da。
临床上LMWHs药品主要用于抗凝血,预防和治疗血栓栓塞性疾病。包括预防与骨科或普外手术有关的血栓形成,治疗已形成的深静脉栓塞,伴有或不伴有肺栓塞;治疗不稳定性心绞痛及非Q波心梗;用于血液透析体外循环中,防止血栓形成;治疗急性心肌梗死等[1]。
与肝素相比,LMWHs 具有良好的临床特性,包括更长的半衰期,更可预测的抗凝血反应和更低的不良反应发生率[2-3],是预防和治疗血栓栓塞性疾病的首选药品。

01
LMWHs是大量不同多糖链的混合物,仅靠分析手段难以全面控制质量
LMWHs的生产工艺主要包括物理法、生物酶解法和化学裂解法[4-8]。物理法低分子片段取得率很低,而生物酶解法肝素酶的成本较高,一般工业化生产主要采用化学裂解法,使肝素的糖苷键发生断裂从而得到LMWHs。
按照原料来源、生产工艺和末端结构的不同,LMWHs可分为不同种类。不同通用名称的 LMWHs,其相对分子质量及其分布、硫酸化程度和抗凝活性等特性指标均不相同。
无论哪种生产工艺,最终得到的都是不同多糖链混合物,而不是单一化合物,其组成、分子量以及结构高度依赖于生产工艺。
由于 LMWHs不是单一的化合物,其很多特性指标,如相对分子质量分布、效价等,存在一定的批间变异,且LMWHs通常极性强、结构复杂,即便结合多种分析手段也难以较精细地表征其活性成分的全面一致性或相似性。
由于动物来源的复杂成分,LMWHs类产品也要求从源头开始进行全程的严格控制,包括对于动物的饲养环境、动物的来源、种属、检疫的控制,必要的病毒灭活和去除工艺验证,还可能需要根据情况,进行异常毒性、降压物质等特殊项目的检验。

02
我国法定标准长期较低,中国药典尚未收载LMWHs药品标准
中国药典目前尚未收载各类LMWHs产品的原料药及其制剂标准。
欧洲药典(EP)目前收载了 5 种 LMWHs,分别为:依诺肝素(Enoxaparin)、达肝素(Dalteparin)、那屈肝素(Nadroparin)、帕肝素(Parnaparin)和汀肝素(Tinzaparin)[9]。美国药典(USP)尚收载依诺肝素钠注射液的质量标准[10]。
在我国,除低分子量肝素(钠盐或钙盐)国家标准是原卫生部的部颁新药转正标准外,其他通用名称的LMWHs类产品,生产企业执行的质量标准均是企业的注册标准。
直到2017年6月,国家药典委员会对相关品种LMWHs产品的质量标准进行了提高和统一,但仅发布了质量标准公示稿[11]。
公示稿中的质量标准较多参考了EP标准,在关键项目的设置及限度制定方面与EP基本一致。然而我国绝大多数LMWHs产品是2007年10月前批准的,当时的注册标准较低,与现行国际通用技术标准差距很大,这也造成了以前批准的仿制药产品质量层次不齐,急需一致性评价进行质量与标准的提升。
鉴于LMWHs的成分复杂,国内产品质量标准较低且单靠质量标准难以全面反映产品质量,导致很长时间以来业界都把多组分生化注射液和中药注射剂同时作为高风险药品进行重点监管。

03
LMWHs不能简单地作为化学通用名药物进行仿制
依诺肝素钠的原研企业sanofi-aventis曾向美国FDA提出该药不可仿制的“公民请愿”,2010年 7月 23日,FDA发表了“针对依诺肝素钠仿制公民请愿的回复”(Docket No.FDA-2003-P-0273)[12],并在 2010 年批准了依诺肝素的第一个仿制药。
后续 FDA陆续发布了依诺肝素钠和那屈肝素钙的指南草案[13-14],统一了LMWHs的基本要求,建议应从 5个方面来评价仿制品和参比制剂的一致性。
FDA的5条要求是,即:
??理化性质一致。
??所用肝素钠原料应符合美国药典(USP),肝素钠原料药的质量标准、仿制品原料的解聚模式应与参比制剂一致。
??双糖结构单元、寡糖片段分布和寡糖序列一致。
??仿制品与参比制剂的体外生物学和生物化学活性一致。
??仿制品与参比制剂的人体药效学等效(人体药效学主要特征指标为抗Ⅹa 因子活性、抗Ⅱa 因子活性)[15]。
在欧盟,LMWHs类产品按照生物类似药进行管理。
EMA关于 LMWHs研究的技术指南主要是“含低分子量肝素的类生物制剂产品的非临床和临床研发指南(Guideline on Non-clinical and Clinical Development of Similar Biological Medicinal Products Containing Low-Molecular-Weight-Heparins)”,于2007年[16]起草,并在2013年[17]和 2016[18]年分别进行了较大的修订。
作为生物来源的物质,LMWHs制剂的原料被视为复杂注射剂原料药(API),其来源也被要求进行充分的控制并有专门的指导原则进行说明。由于其复杂性,需要将物理、化学、生物学测试与制造过程的控制相结合,以表征和确定药品质量。
在我国,LMWHs被视为“披着化学药外衣的生物制品”。2003年12月23日原国家食品药品监督管理局发布的《关于药品注册管理的补充规定》其中明确多组分生化药仿制产品仍参照化学药品管理,无同品种按照化学药品批准注册的多组分生化药品按照生物制品管理。
尽管欧盟和美国的LMWHs及其仿制药的法律/法规分类不同,但对该类产品技术层面复杂性的看法类似。均要求仿制药应与原研药LMWHs进行广泛的可比性研究,包括:结构和详尽的分析;免疫原性检测;在健康志愿者中的药代动力学/药效学(PK/PD)比较。
2020年国家药监局发布《化学药品注册分类及申报资料要求的通告》实施后,仿制已按照化学药品批准注册的低分子量肝素类制剂,按照化学药品注册分类4类或5.2类管理,无同品种按照化学药品批准注册的低分子量肝素类制剂,按照生物制品管理[19]。
结合欧美国家的监管理念,国家药监局先后发表了《关于低分子量肝素类药品的审评思考》[20]、《化学药品注射剂和多组分生化药注射剂基本技术要求》[21]、《依诺肝素钠药学研究资料基本要求》[22]、《关于仿制的LMWHs类产品新增技术要求的意见》[23]、《低分子量肝素类仿制药免疫原性研究基本技术要求(征求意见稿)》[24]等文件。
一系列指南文件的出台足可见LMWHs类产品的技术复杂性和监管的特殊性。

04
仅用通用名命名难以进行LMWHs产品溯源和不良反应监测
如果仿制药/生物类似药和原研药使用相同的非专利名称,可能导致不良反应的溯源性较差。人们已认识到一些PV(药物警戒)报告数据库(例如FAERS)未区分不同生产商的药物,而通过通用名加后缀名称的区分可以快速发现和评价某个仿制产品特定的安全性问题[25-26]。
鉴于仅共享INN(International Nonproprietary Names,国际非专利药名,或称通用名称)无法进行产品特定溯源,2017年FDA颁布指南要求仿制药企业的生物类似药必须在非专有名中添加四个字母的后缀进行区分[27]。
因为不同厂家生产的同一种LMWHs产品,其相对分子质量及其分布、硫酸化程度和抗凝活性等特性指标均不可能完全相同,即便是同一个名称且疗效相似,但从本质上说并不是一个物质。
因此,为了确保对生物药品的安全性进行准确和可靠地监督及溯源,建议改进产品命名机制,例如给出相关但可区分的非专利名称。

05
LMWHs具有危害严重的潜在免疫原性

LMWHs免疫原性的发生与危害
肝素或LMWHs会与人体内血小板因子4(platelet factor 4,PF4)形成复合物,引发机体内产生IgG抗体,通过活化血小板和促凝微粒而引起高凝状态,导致患者不可逆的血小板聚集及减少,导致所谓肝素诱导的血小板减少症(heparin-induced thrombocytopenia,HIT)风险。
文献报道,在接受LMWHs和肝素治疗的患者中,HIT发生率分别为0.2%~0.4%和1%~4%[28-31],而1/3~1/2的HIT患者会发生静脉、动脉或微血管血栓形成(heparin-induced thrombocytopenia and thrombosis,HITT),以静脉血栓栓塞症的发生率最高,皮肤坏死、肢体坏死、心肌梗死、脑梗死等也时有发生。
有多种因素可影响LMWHs的免疫原性反应,例如:心脏手术中牛肝素(44%)> 猪肝素(31%);不同LMWHs的HIT抗体发生率和相应抗体(IgG、IgA、IgM)比例不同;不同的生物仿制药和参比制剂对HIT抗体的应答会不同[32-34]。

各监管机构均重视对LMWHs免疫原性的评估
尽管LMWHs的HIT发生率相对较低,但潜在后果极为严重,同时由于LMWHs可以在门诊患者中使用,因此对LMWHs产品免疫原性风险的评估和管理非常重要。
CDE于2020年9月15日发布《低分子量肝素类仿制药免疫原性研究基本技术要求(征求意见稿)》[35],较为详细地介绍了免疫原性的评估要求,包括杂质对比研究,LMWH-PF4复合物的研究,评估免疫原性的其他体外模型/方法。
对于临床试验,该文件指出,“如果经评估,仿制品的性质、所含杂质和赋形剂的性质不会带来免疫原性的风险或不确定性,并且开展了适当的非临床免疫原性探索性研究,也未发现免疫原性风险,可不进行专门的免疫原性临床研究。否则,应在上市前提供患者的免疫原性比较研究的数据。”
FDA于2016年2月发布了最终指南,规范LMWHs免疫原性的评价[36],第IIIB节“关于杂质和免疫原性风险的建议”如下:
??开展多项研究,评估在规定条件下形成的LMWH-PF4复合物的大小和电荷,并与参比制剂进行比较。
??通过以下方式对杂质进行表征(残留蛋白质、核酸和脂质):检测LMWHs和肝素来源材料和原材料;评估生产工艺去除杂质的能力;LMWHs相对于参比制剂的杂质含量和性质;提供有效期内容器密封系统的浸提物和沥滤物。
??使用体外和体内免疫学模型。
??说明用于评估免疫原性风险研究的产品批次选择和质量标准。

06
LMWH的质量监管须有药物警戒(PV)的考量
LMWHs的质量监管须有药物警戒(PV)的考量,要保证不良反应(AE)报告的适当性。含LMWHs药品不良反应的药物警戒监测包括已知与LMWHs相关的罕见严重不良事件,如肝素诱导性II型血小板减少症(HIT II,HITT)[37]。
2020年9月15日CDE发布的《低分子量肝素类仿制药免疫原性研究基本技术要求(征求意见稿)》[35]专门在第四节中对于药物临床警戒,做了说明:“产品上市后,应针对已知和潜在的安全性风险制定风险控制计划,监测低分子肝素相关的严重不良反应例如HIT和HITT,以及类过敏反应和过敏反应,并在再注册时提供安全性报告。”

07
国际机构建议不同LMWH不可互换使用
不同的LMWH是否可以互换使用?来看看国际上几个权威机构的建议。

美国FDA
LMWHs cannot be used interchangeably, unit for unit, with heparin, nor can one individual LMWH be used interchangeably with another.[38](低分子肝素既不能和肝素混用,也不能和其他低分子肝素品种互换使用。)

国际心脏论坛(ICF)指南
Although LMWHs are similar in many respects,the differences in molecular structure result in differences in relative anti-factor Xa and anti-factor IIa and in pharmacokinetic properties. These compounds should therefore be considered to be distinct therapeutic agents.[39](虽然低分子肝素在许多方面相似,分子结构的差异导致与其相关的抗Xa/IIa比值以及药效学的不同,这些化合物应该被判断为不同的治疗药物。)

CHEST(美国胸科医师学会)
The various LMWHs are not interchangeable on a unit-for-unit basis.[40](不同品种的低分子肝素不可以按单位互换使用。)

08
我国LMWHs药品一致性评价进展缓慢
截止2021年2月1日,我国批准的各类LMWHs制剂产品共10个品种(91个文号)。其中依诺肝素钠注射液有10家企业,28个文号,在注册申报的文号达31个。
国家药监局目前公布了3个品种的参比制剂(依诺肝素钠注射液、达肝素钠注射液、那屈肝素钙注射液),然而,至今仅深圳市天道医药有限公司的依诺肝素钠注射液(5个规格)通过了一致性评价,这与LMWHs类产品的复杂性有很大关系。
数据来源:文号及企业数-NMPA;申报数-药智网;参比制剂、通过一致性评价数-《中国上市药品目录集》。

09
建议LMWHs产品的仿制药替代应谨慎
近年来,随着仿制药一致性评价工作的不断推进,越来越多的化学仿制药产品替代了原研产品,绝大部分产品获得了治疗与疗效的一致,对于降低老百姓用药负担和节省医保基金取得了显著效果,产生了巨大的社会效益。
1月28日,国务院办公厅下发《关于推动药品集中带量采购工作常态化制度化开展的意见》(国办发〔2021〕2号),这是医药领域2021年开年的首个重大决策性文件,国家医保局相关领导近日提到,生物类似药下一步纳入集采是毫无疑义的。
从病人获益和节省治疗费用的角度出发,在进行原研药的仿制品替代时,要考虑到一些药物的特殊性,建议避免“一刀切”政策带来临床用药风险,进而妨碍仿制药替代工作的顺利进行。
比如近年来颇受关注的窄治疗指数药物,美国、加拿大、日本等国家均已提出窄治疗指数药物目录,普遍共识是不建议在未得到临床充分验证的情况下,对窄治疗指数药物进行大量地替换。
如果未得到临床充分验证的仿制药,出现疗效不足或不良反应严重时,将影响患者生命质量,耗费更多的医疗资源,对药物的卫生经济学产生负面影响[41]。
鉴于LMWHs类药品存在免疫原性并易引发HIT,其潜在的危害和后果是非常严重的。
关键是,对于未经大量临床试验验证的仿制品,由于无法做到精准复制,其潜在的HIT风险难以预知和控制,因此,呼吁对LMWHs原研药的仿制品替代存在的安全隐患应该引起足够重视。
应提前开展政策研究、丰富政策储备,确保LMWHs使用安全、供应保障和临床替代之间的平衡,促进产业的健康、稳定、有序发展。

参考文献
[1] Hirsh J,Warkentin T E,Shaughnessy S G,et al. Heparin and low-molecular-weight heparin mechanisms of action,pharmaco?kinetics,dosing,monitoring,efficacy,and safety[J]. Chest,2001,119(1):64S-94S.
[2] Martel N,?Lee J,Wells PS.Risk for heparin induced thrombocy?topenia with unfractionated and low-molecular-weight heparin thrombo prophylaxis:ameta-analysis[J]. Blood,2005,106(8):2710-2715.
[3] Lee GM,Arepally G M. Heparin-induced thrombocytopenia[J]. Hematol Am Soc Hematol Educ Program,2010,133(3):668-674.
[4] European Medicines Agency.Guideline on non-clinical and clinical development of similar biological medicinal products containing lowmolecular-weight-heparins.
[5] King J T, Desai U R.A capillary electrophoretic method for fingerprinting low molecular weight heparins[J]. Anal Biochem.2008;380:229-34.
[6] Merli G J and Groce JB. Pharmacological and Clinical Differences between Low-Molecular-Weight-Heparins. Implications for Prescribing Practice and Therapeutic Interchange. Physical Therapy[J],35(2):95-105.
[7] Gray E and Mulloy B. Biosimilar low molecular weight heparin products,?J Thromb Hemost[J].2009(7):1218-21.
[8] Linhard R J,Gunay N S. Production and chemical processing of low molecular weight heparins[J]. Semin Thromb Hemost, 1999, 25(3): 5-16.
[9]EP10.0[S].2338-2339,2502-2504,3319-3320,3487,4049-4050.
[10]USP43[S].https://online.uspnf.com/uspnf/document/1_GUID-B6AD8BF0-3FAF-4377-8C58-5BEB9493B798_5_en-US.
[11]国家药典委员会官网.https://www.chp.org.cn/search.jspx?q=低分子肝素;https://www.chp.org.cn/search.jspx?q=依诺肝素钠.
[12] U.S. Food and Drug Administration. Citizen petition response(DocketNo.FDA-2003-P-0273)[EB/OL](2010-07-23)[2019-03-23].
https://www.fda.gov/downloads/Drugs/DrugSafety/Postmarket Drug Safety Information for Patients and Providers/UCM2200-83.pdf.
[13] U.S. Food and Drug Administration. Draft guidance on enoxapa?rin sodium[EB/OL](2011-10)[2018-09-11].
http://www.fda.gov/downloads/Drugs/Guidance?
Compliance?Regulatory Information/Guidances/UCM277709.pdf.
[14] U.S. Food and Drug Administration. Draft guidance on enoxapa?rin sodium[EB/OL](.2012-09).
https://www.fda.gov/downloads/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformati on/Guidances/UCM319988.pdf
[15] Lee S,Raw A,Yu L,et al. Scientific considerations in there?view and approval of gene rice noxaparin in the United States. Nature Biotechnol,2013,31(3):220-226.
[16] European Medicines Agency. Guideline?on non-clinical and clinical development of similar biological medicinal products containing low molecular-weight-heparins[EB/OL].(2018-09-11).
https://www.ema.europa.eu/documents/scientific guideline/guideline-non-clinical-clinical-development-similar-biological-medicinal-products-containing-low_en-0.pdf.
[17] European Medicines Agency. Draft Guideline on non-clinical and clinical development of similar biological medicinal products containing low molecular-weight-heparins[EB/OL].(2013-01-17).
https://www.ema.europa.eu/documents/scientific-guideline/draft-guideline-non-clinical-clinical-developmentsimilar-biological-medicinal-products-containing_en.pdf.
[18] European Medicines Agency. Draft Guideline on non-clinical and clinical development of similar biological medicinal products containing low molecular-weight-heparins[EB/OL](2016-11-10).
https://www.ema.europa.eu/documents/scientific-guideline/guideline-non-clinical-clinical-development similar-biological-medicinal-products-containing-low_en.pdf.
[19]?国家药监局关于发布化学药品注册分类及申报资料要求的通告(2020年第44号).
https://www.nmpa.gov.cn/yaopin/ypggtg/ypqtgg/20200630180301525.html.
[20]关于低分子量肝素类药品的审评思考。
https://wenku.baidu.com/view/645cc1cdf18583d048645942.html.
[21] 国家食品药品监督管理局关于发布化学药品注射剂和多组分生化药注射剂基本技术要求的通知(国食药监注[2008]7号) 。
[22]?依诺肝素钠药学研究资料基本要求。
https://wenku.baidu.com/view/d053e6700740be1e650e9ac0.html.
[23] 关于仿制的LMWH类产品新增技术要求的意见. https://www.yaozui.com/p/126724.
[24]低分子量肝素类仿制药免疫原性基本技术要求(征求意见稿)。
http://www.cde.org.cn/news.do?method=largeInfo&id=7d35b44502f08712.
[25]Chao J et al. Adv Ther. 2015;32(3):270-83.
[26]Grampp G et al. Expert Opin Drug Saf. 2015;14(3):349-60.
[27]中华人民共和国商务部官网.美国FDA发布生物类似药命名规则,
?http://gpj.mofcom.gov.cn/article/zuixindt/201509/20150901108293.shtml.
[28]Greinacher A, Juhl D, Strobel U, et al. Heparin-inducedthrombocytopenia: a prospective study on the incidence, plateletactivating capacity and clinical signifcance of antiplatelet factor 4/heparin antibodies of the IgG, IgM, and IgA classes[J]. J ThrombHaemost, 2007, 5(8): 1666-1673.
[29] Girolami B, Girolami A. Heparin-induced thrombocytopenia: areview[J]. Semin Thromb Hemost, 2006, 32(8): 803-809.
[30] Selleng S, Malowsky B, Itterman T, et al. Incidence and clinicalrelevance of anti-platelet factor 4/heparin antibodies before cardiacsurgery[J]. Am Heart J, 2010, 160(2): 362-369.
[31] Hursting M J, Pai P J, Mccracken J E, et al. Platelet factor 4/heparin antibodies in blood bank donors[J]. Am J Clin Path,2010,134(5): 774-780.
[32] Ahmad S et al. Frontiers in Bioscience 2007;?12: 3312-3320.
[33] Gomes M et al. Clinical and Applied Thrombosis Hemostasis 2011; 17: 66-69.
[34] Ahmed I et al. Postgrad Med J 2007;?83:575–582.
[35]国家药审中心. 2020年11月30日《低分子量肝素类仿制药免疫原性研究基本技术要求(征求意见稿)》。
[36]http://www.fda.gov/downloads/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/Guidances/UCM392194.pdf.
[37]EMA Guidelines on good pharmacovigilance practices - 2016.
[38]Stuart L Nightingale MD: Associate Commissioner for Health Affairs,?Food and Drug Administration (JAMA 1993;270/14:1672).
[39]Antman EM,etal Am Heart J 2000.139:461-75.
[40]CHEST, Antithrombotic Guidelines, 9th Ed, 2012.
[41]程增江.窄治疗指数药物目录建立与特别监管探讨[J].中国食品药品监管.2020,5(196):30-37。

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