Porphyrias

©氨基观察-创新药组原创出品作者 | 武月在中国，每天都有患者需要人血清白蛋白——这种被称为“救命药”的血浆制品，是烧伤、肝硬化和大出血患者的生命防线。国内人血球蛋白用量非常之大，根据弗若沙利文数据，2023年中国人血白蛋白药用市场规模达到361亿元，预计2025年该市场将达到425亿元。然而，国内60%以上的供应依赖进口，血浆采集量仅能满足不到40%的需求。仅靠捐献的血浆，并不能满足国内庞大的需求，药企一直在能想方设法通过基因工程的方法大规模生产白蛋白。由于白蛋白使用剂量高、用量大，对安全性、成本、规模化生产要求高，一直未能有超高纯度且安全性拉满的重组白蛋白产品出现。转机出现在2024年-2025年。禾元生物的植物源重组白蛋白注射液HY1001与安睿特的重组白蛋白注射液产品相继完成国内III期临床，疗效与安全性数据直逼传统人血白蛋白。其中，HY1001的国内上市申请已受理并纳入优先审评名单，禾元生物预计今年三季度获批上市；此前安睿特的产品已经在俄罗斯获批上市。这些突破或许意味着，白蛋白市场要变天了，轰轰烈烈的国产替代终于要在这一领域上演了。/ 01 /从水稻到酵母人血清白蛋白是血浆中最丰富的一种蛋白质，能够挽救一些休克、大出血、手术性失血等重症病人的生命。重组人血清白蛋白，顾名思义就是要对血浆提取得到的人血白蛋白进行替代。早在1981年，科学家就成功在大肠杆菌中表达出重组人白蛋白，但遗憾的是由于缺乏正确折叠和翻译后的修饰加工，这个重组白蛋白并没有生物功能。也就是说，重组人白蛋白必须经过正确的折叠、组装和翻译后修饰才能具备其特定的结构和功能。因此，其中的关键就在于选择一个合适的表达系统。科学家努力到现在，开发了原核表达系统、酵母表达系统、转基因动物表达系统、转基因植物表达系统来生产重组人血清白蛋白。其中，国内药企的研发主要聚焦在植物细胞和酵母细胞两大表达体系。禾元生物作为前者的代表，其重组白蛋白正是利用水稻产生出来的。尽管“水稻造血”听上去不可思议，但这的确是科学进步带来的成果。简单来说，其将人血清白蛋白基因植入水稻染色体，利用植物光合作用实现白蛋白合成。按照公司创始人杨代常的说法，5公斤稻米提纯出的人血清白蛋白，相当于1升血浆提取的量。2024年11月底，禾元生物宣布HY1001在确证性临床研究中成功达到研究终点。结果显示，在肝硬化低白蛋白血症患者中，HY1001给药剂量20g/天，最长给药14天，其提升血清白蛋白水平的疗效不劣于人血浆来源的白蛋白（pHSA），且能在随访期保持与pHSA相当的稳定疗效。达到了临床试验设计的主要研究终点，并有良好的安全性。研究中没有产生有临床意义的抗药抗体和抗HCP抗体。除了禾元生物，“酵母派”代表安睿特也取得了重大突破。日前，其宣布研发的重组人白蛋白产品国内Ⅲ期临床研究完成揭盲。初步结果显示，该产品在治疗肝硬化腹水患者低白蛋白血症具有良好的疗效，与人血白蛋白疗效相当，起效速度相近且疗效维持时间更具优势，安全性和耐受性良好。在此之前，安睿特已经完成在俄罗斯的注册，获得欧亚经济联盟-俄罗斯联邦卫生部的批准上市，成为全球首个上市的重组人白蛋白注射液。尽管技术路线不同，但这些突破都意味着，经历多年的研究失败，重组白蛋白终于跨过了实验室的验证鸿沟。/ 02 /国产替代攻坚战基于战略属性、日常治疗需求和随着国内批签发的增长，白蛋白表现出不错的成长性。根据弗若斯特沙利文的数据，2020年中国人血白蛋白治疗药物市场规模为258亿元，2030年预计增长至570亿元，2025-2030年复合增长率达6%。 市场起步较早、规模稳定增长、可观，然而国内人血白蛋白至今仍未实现自给自足。按照WHO的相关报告，一个国家需要至少10L/千人的采浆量，来满足国民对白蛋白的基本临床需求。按我国14亿人口估算，则需超过14000吨的采浆量。受限于国内血浆供应，一直以来我国需要依靠进口来填补供需缺口。根据中检院批签发数据，2024年，白蛋白共批签发5470批次，其中，进口白蛋白共批签发3677批次，国产白蛋白批签发批次占比则为33%，整体与2023年持平。Octapharma、CSL Behring、Takeda和 Grifols这四家海外血制品巨头，市场份额超60%，存在较大的国产替代空间。也正因此，血制品公司核心成长逻辑之一是扩张浆站、提高单产来实现进口替代。目前来看，重组白蛋白也将加入这一替代攻坚战。一直以来，由于专利及技术壁垒等问题，全球涉足重组人血清白蛋白赛道的企业较少。再加上，白蛋白使用剂量高、用量大，对安全性、成本、规模化生产要求高，一直未能有超高纯度且安全性拉满的重组白蛋白产品出现。若禾元生物及安睿特的重组白蛋白能够成功获批上市、大规模产业化供应，势必会如当初国产重组凝血因子上市般，加速进口替代，惠及更多患者。毕竟，重组白蛋白有着成本、安全性优势。目前，市面上的人血白蛋白的价格并不便宜，即便在集采后，人血清白蛋白价格仍维持在300-600元/10克。2024年12月上海阳光医药采购网数据，进口人血清白蛋白中标价为58-62元/克（CSL Behring）。如果植物源重组人血清白蛋白能够成功，事情就不一样了。禾元生物披露数据显示，目前重组人血白蛋白的成本大概是在10-13元/g，未来随着技术升级迭代带动表达量的提升，成本有望进一步降至7-10/g。实现规模化生产后，生产成本将远低于血浆分离人血清白蛋白的生产成本。在安全性上，重组白蛋白也更具优势。人类血液中存在慢性乙肝、艾滋病和未知病毒等传染性疾病的潜在风险，且即使经过纯化工艺也难以保证不会将病毒带入产品中，而来源于植物的重组白蛋白则没有这一重顾虑。而酵母表达的重组白蛋白，虽仍有日本田边三菱酵母重组白蛋白因免疫原性问题撤市的阴影，但是按照安瑞特的说法，与之相比其将产品纯度提升了近1000倍，糖基化水平则从45%降至3%以下，并且从分子结构上与人肝脏新生的血清白蛋白几乎完全一致，从源头上避免了血源匮乏的影响与重组人白蛋白的免疫原性问题，杜绝了病毒污染问题。一切迹象都在表明，白蛋白市场终于要变天了。/ 03 /还需翻越的大山随着重组白蛋白的商业化，在一定程度上改写市场竞争规则，也犹未可知。毕竟，重组凝血因子的国产化之路已经证明，从实验室到临床到产业化的成功跨越，足以重构市场格局。当然，在此之前，重组白蛋白还需翻越几座大山。首先就是，纯度与工艺的终极考验。由于白蛋白的广谱性结合能力，能结合许多内源性和外源性物质，其在发酵、植物合成过程中极易结合未知 杂质，因此在纯化过程中不仅要去除表达环境中有关杂质，还需取出白蛋白结合和聚合的杂质。如何低成本地获得高质量高纯度的重组白蛋白，并且在大规模生产中保证生产工艺的稳定，仍需后续的持续验证。目前看，禾元生物、安睿特均已经提前进行了产业化布局。前者已经建成年产10吨的单条产线，在IPO募集资金到位的情况下，并计划在Ⅲ期临床完成后再建一条年产120吨的生产线。后者则已经于去年投产一个年产量50吨的生产基地，还计划在10年内建设12条年产50吨的生产线。其次是适应症的拓展。目前，无论是已经完成Ⅲ期临床的重组白蛋白，还是其他处于临床的产品，基本均以肝硬化相关并发症为适应症，而肝脏疾病在白蛋白临床使用比例不到10%。 为此，药企都在布局。比如禾元生物，其在招股书中表示，未来将在严重烧伤、重症脓毒血症、恶性肿瘤恶病质等适应症上进行拓展研究。然而对于这些完全不同病理的适应症，其病理过程、治疗规范、疗效 终点、受试人群等无法做到与肝硬化有效接轨，将大大增加临床试验难度和实现时间。 后续这些适应症的拓展，尤其一些高危适应症市场的研究，仍需时间的严谨验证。当然，尽管前方的挑战不容忽视，眼下重组白蛋白的突破也足够珍贵，尤其是在美国对中国、对生物技术产业反复加码制裁的背景下。期待这场以技术为驱动的重组白蛋白革命，能够让我们在生命急救的战场上，早日摆脱进口依赖。PS：欢迎扫描下方二维码，添加氨基君微信号交流。

32岁的公司职员张琦（化名）近半年反复出现剧烈腹痛，伴恶心、呕吐和便秘，多次检查却未见消化系统异常。随着病情加重，她开始出现四肢无力、手麻、情绪异常，甚至短暂幻觉。每次发作期间，尿液逐渐变为红褐色。因症状复杂，曾被误诊为肠易激综合征或焦虑障碍。在一次急诊就诊时发现其低钠血症，肝酶轻度升高，进一步检测尿中ALA和PBG显著升高，最终确诊为急性间歇性卟啉症（AIP）。病因血红素是血红蛋白的重要成分，其合成依赖多个酶，主要在肝细胞和幼稚红细胞中进行。卟啉是合成过程中的中间产物，酶缺陷会导致卟啉及其前体蓄积，产生毒性。AIP 是一种常染色体显性遗传病，由 HMBS 基因突变导致羟甲基胆素合成酶活性降低，血红素合成受阻。代谢中，ALAS1 催化甘氨酸和琥珀酰辅酶A生成 ALA，ALA 脱水酶生成 PBG，HMBS 将 PBG 转化为 HMB。AIP 患者因 HMBS 活性缺乏，ALA 和 PBG 蓄积，引发神经毒性症状。临床表现卟啉病临床表现多样，主要包括皮肤光敏感、腹部症状及神经精神异常等。皮肤型卟啉病常见于日光暴露部位出现瘙痒、灼痛，随后形成水疱，水疱易破溃并发展为结痂、瘢痕或畸形，严重者伴有皮肤脆性增加和色素沉着。急性型卟啉病以腹痛为最常见表现，常为剧烈持续性、定位不清，伴有恶心、呕吐、腹胀、便秘或腹泻等，严重时可出现肠梗阻表现。神经精神症状广泛，包括肢体无力、感觉异常、癫痫发作、意识障碍、精神错乱和幻觉，同时常伴有自主神经功能紊乱，如高血压、心动过速等。急性发作期间患者尿液可呈棕红色。部分患者因卟啉前体（ALA、PBG）长期升高，可出现肝功能损害，进展为肝硬化、胆石症或肝细胞癌。慢性病例亦可能合并高血压及慢性肾功能不全。儿童起病者癫痫发生率较成人明显增高，部分伴有精神运动发育迟缓及脑电图异常。诊断对于反复发作、原因不明的腹部绞痛，伴神经精神症状，且尿液放置后呈咖啡色者，应高度怀疑卟啉病。诊断依赖于生化检查、基因检测及必要时的组织学评估。生化检查主要检测血液、尿液和粪便中的卟啉及其前体，血浆荧光发射峰检测利用卟啉在特定波长下释放红色荧光的特性，可协助判断卟啉类型。基因测序可明确相关基因突变，从而确诊并分型。生化检查提示异常时，基因检测有助于确立诊断。皮肤活检虽非确诊手段，但有助于鉴别其他光敏性或大疱性皮肤病。肝功能异常者应考虑肝脏活检，以排查其他肝病，并在必要时诊断原卟啉性肝病。治疗目前AIP尚无根治性治疗，主要包括急性期对症处理与缓解期的长期预防。急性发作时首选输注氯高铁血红素联合高糖液体，以抑制ALA合成酶（ALAS1）活性，缓解症状。针对自主神经功能紊乱，如腹痛、高血压、心动过速等，可给予相应对症治疗，并注意补充营养和维持水电解质平衡。缓解期重点在于避免诱因，如饥饿、感染、药物、饮酒及精神刺激等。反复发作者可考虑定期输注血红素，女性患者亦可采用激素调节月经周期以减少发作。对难治性、频繁发作者，肝移植可作为根治性选择。皮肤型卟啉病治疗以避光为核心，辅以维生素D补充。药物治疗可使用β-胡萝卜素、阿法诺肽、羟氯喹等；合并铁过载者可采用放血或去铁治疗。获得性卟啉病则应去除诱发因素，控制基础疾病。新兴疗法如基因治疗、酶替代治疗、肝细胞移植正处于研发阶段。红细胞生成性卟啉病可通过异基因造血干细胞移植实现潜在治愈，适用于重症儿童或肝功能受损者。参考文献：1．张抒扬, 中国第一批罕见病目录释义. 2018: 人民卫生出版社.2．赵海青,李保敏,杨小凡,张童,李军,赵永恒,高靓.急性间歇性卟啉病伴婴儿痉挛1例及文献复习[J].山东大学学报(医学版),2022,60(06):82-89.3．Balestrini S，Hart Y，Thunell S，et al．Safe use ofperampanel in a carrier of variegate porphyria［J］.PractNeurol，2016，16( 3) : 217-219．来源 | 梅斯医学编辑 | wanny神经系统罕见病交流群↓点击下方“阅读原文”，下载梅斯医学APP吧！

摘要：宿主细胞蛋白（HCPs）是生物制药过程中可能与药物共纯化的杂质，其中部分被视为 “高风险” HCPs，会对药品质量、安全性等产生不良影响。BioPhorum 开发小组的 HCP 工作流团队经多方调研，整理出常见 HCPs 和高风险 HCPs 清单，并分类给出风险评估和控制策略建议 ，旨在助力生物制药行业有效监测和控制高风险 HCPs，保障药品质量和安全 。一、引言：关注高风险 HCPs 的重要性在生物制药过程中，宿主细胞蛋白（HCPs）作为一类杂质，有可能和药物一起被纯化出来 。其中，一些 HCPs 问题较为突出，被称为 “高风险” HCPs。它们可能具有免疫原性、生物活性或酶活性，会降解药物分子或制剂中的辅料，还可能难以通过纯化去除 。虽然目前已知 HCPs 对患者安全有直接影响的案例较少，但生物制药行业仍高度关注这些高风险 HCPs 。BioPhorum 开发小组（BPDG）的 HCP 工作流团队开展了 26 家公司的合作项目，旨在梳理出高风险 HCPs 相关信息，为行业提供指导 。二、下游工艺中常见的 HCPs 及相关研究方法常见 HCPs 清单：中国仓鼠卵巢（CHO）细胞表达系统常用于生物制药，经研究发现，许多 HCPs 在不同公司的下游工艺中普遍存在 。BPDG HCP 工作流团队整理出一份常见 HCPs 清单（原文 Table 1，展示常见 HCPs 的详细信息，包括分子量、等电点等），并提供了相关数据库链接，方便企业在开发下游工艺或优化现有纯化平台时参考 。共纯化机制及研究方法：部分 HCPs 能通过特异性或非特异性结合的方式，与产品一起在纯化过程中留存下来 。为研究 HCP 与单克隆抗体（mAb）的相互作用，可采用交叉相互作用色谱结合 ELISA 和液相色谱 - 质谱（LC - MS）的方法 。表面等离子共振（SPR）技术则常用于表征 HCP 与 mAb 的结合特异性、亲和力和动力学参数，但该方法需要足够量的目标 HCP 。此外，改变洗涤条件或使用不同的树脂，可用于探究 HCP 与 mAb 非特异性结合的原因 。三、HCPs 的分类风险分类依据：对单个 HCPs 进行免疫原性高低风险分类并不简单，会受到药物适应症、给药途径、给药频率等多种因素影响 。BPDG HCP 工作流团队依据 HCPs 与产品共纯化的能力、在下游工艺中出现的频率、对药物和辅料的影响以及潜在免疫原性等因素，将问题 HCPs 分为产品质量、制剂、对人体直接生物功能和免疫原性四大风险类别 。各类高风险 HCPs 举例：在产品质量方面，像组织蛋白酶、金属蛋白酶等具有酶活性的 HCPs，可能会降解 mAbs；伴侣蛋白 GRP78 表达过高，可能导致重组产品在细胞内聚集 。在制剂方面，脂蛋白脂肪酶（LPL）、溶酶体磷脂酶 A2（LPLA2）等脂肪酶家族的 HCPs，会降解制剂中的聚山梨酯 。具有细胞因子功能的 HCPs，如单核细胞趋化蛋白 - 1，可能会引发人体生物学反应 。还有一些 HCPs，如谷胱甘肽 - S - 转移酶 P1、过氧化物还原酶（PRDX）等，可能会引起人体不必要的免疫反应（原文 Table 2，呈现各类高风险 HCPs 的具体信息，如功能、影响和相关参考文献） 。四、BPDG HCP 工作流团队的调查结果HCPs 的识别与清除情况：BPDG 团队对 26 家公司进行调查，多数公司（69%）表示在药物生产过程中遇到过单个 HCPs 相关问题 。调查结果显示，磷脂酶 B - 样 2（PLBL2）是被识别和检测出最多的 HCP，且多数公司能证明其在生产过程中被清除 。此外，LPL、组织蛋白酶（D、B 和 L）和 LPLA2 等也常被检测到 。分析方法的使用情况：在识别和定量单个 HCPs 的分析方法上，多数公司（13/18）采用质谱（MS），11 家公司使用针对特定 HCP 的酶联免疫吸附测定（ELISA） 。在定量总 HCPs 和表征总 HCPs 时，多数公司使用一种或多种 HCP ELISA 方法，也有部分公司采用 MS 定量、Gyros 和 Meso Scale Discovery（MSD）等技术 。关于 MS 分析，多数公司（15/18）用于工艺开发支持，64% 的公司采用相对定量法 。在样品制备方面，67% 的公司在分析前不富集 HCPs，多数公司（13/18）使用胰蛋白酶进行消化 。在 MS 方法选择上，数据依赖采集和数据独立采集的使用比例相同（均为 6 家公司）。（原文 Figure 1、Figure 2、Figure 3、Figure 4，更直观地展示调查结果）监管反馈情况：45% 的受访者表示未收到监管机构关于 HCP 分析测试策略的反馈，36% 的受访者表示收到过反馈，其中 18% 的人提到监管机构要求提供 2D 覆盖相关信息 。反馈内容还包括要求描述 HCP 检测方法、建议在后期开发中使用特定工艺或平台的 HCP 检测方法等。五、行业监测和控制高风险 HCPs 的建议综合分析策略：采用免疫分析（如 ELISA）测定总 HCP 水平，这是指导工艺开发和支持药品生产质量管理规范（GMP）批次放行检测的主要方法 。同时，使用 2D - 凝胶 / 免疫印迹或抗体亲和提取结合 MS 等正交方法，评估针对特定工艺 HCP 的关键抗体试剂的覆盖范围 。定期进行总 HCP ELISA 检测，监测工艺样品中的 HCP 水平 。当 ELISA 检测到总 HCP 水平升高、出现稀释非线性或产品质量受影响时，建议采用 MS 等正交方法或其他单个 HCP 检测方法，确保产品纯度 。针对高风险 HCPs 的措施：若识别出潜在高风险的单个 HCP，可开发特定的免疫分析（如 ELISA）或靶向 MS 分析方法，监测其水平和潜在影响 。对于具有酶活性的 HCP，开发活性检测方法，监测、去除或灭活该蛋白 。通过计算机模拟方法评估免疫原性风险，若预测结果显示风险较高，则进一步进行体外比较免疫原性评估（IVCIA） 。此外，毒理学评估有助于确定 HCP 对临床的风险 。ELISA 方法具有高通量的优势，但在方法验证时需确保抗 HCP 多克隆抗体试剂的充分覆盖；MS 分析可提供 HCP 的身份信息，有助于识别潜在高风险 HCP，但由于最终产品中单个 HCP 水平极低，对一些公司来说，获取完整的 HCP 谱仍具有挑战性 。六、结论HCPs 的检测、定量和从生物治疗过程中去除是复杂的工作 。本文提供的高风险 HCPs 清单，可作为企业开发 CHO 细胞生物治疗药物的参考 。对高风险 HCPs 进行分类，有助于企业在生产过程中识别 HCPs 后，进行风险评估并制定控制策略 。综合运用文献调研、LC - MS/MS HCP 谱分析、单个 HCP 定量和酶活性检测等方法，可确定 HCPs 对产品质量和制剂的影响 。计算机模拟免疫原性评估和体外细胞实验，有助于评估 HCPs 对人体的潜在风险 。这些综合信息对于制定有效的 HCP 控制策略、确定产品稳定性和临床安全性风险以及是否需要进一步纯化或调整配方至关重要 。识别微信二维码，添加抗体圈小编，符合条件者即可加入抗体圈微信群！请注明：姓名+研究方向！本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。