2011년부터 2020년까지 10년간 FDA 약물허가신청(NDA)과 바이오의약품허가신청(BLA)으로부터 나온 의약품 허가는 총 1316건으로 나타났다.  이 중 혁신 신약을 포함하는 오리지널 의약품 허가는 과반수를 넘는 740건으로 신규분자물질(NME) 435건, 신규 생물학적제제 278건, 백신 27건이 포함됐다.  개량약물(IMD), 바이오시밀러 등의 비(非)오리지널 의약품 허가는 576건이었다.  또한 임상 개발의 성공을 가늠하는 허가승인 가능성(LOA) 분석에서 임상 1상 단계의 후보물질 중 FDA 허가를 득하고 시장에 출시될 가능성은 7.9%로 파악됐다.

미국 바이오산업 협회(BIO), 인포마 파마 인텔리전스, QLS가 공동으로 발간한 '2011-2020년 임상 개발 성공률과 기여 요인' 보고서는 임상시험 단계에 진입한 의약품 후보물질 개발의 성공률을 측정하고 이에 기여하는 요인을 파악하는 목적 아래 분석조사 결과를 기술했다.  의약품 연구개발에 대한 가장 최근의 벤치마킹 지표를 얻고자 진행된 이 분석조사는 2011년 1월 1일부터 2020년 11월 30일까지 10년 간 FDA 허가를 받기 위해 임상시험 단계의 연구를 주도한 1779개 제약바이오 기업의 임상 개발 프로그램 9704건을 분석했다.  

분석 결과 총 1만2728건에 달하는 이행(transition)이 이뤄졌다.  여기서 이행은 임상 1상에서 품목허가 승인까지 의약품 후보물질 개발 과정에서 나타나는 모든 결과를 포괄한다.  예로 임상 1상에서 다음 단계인 임상 2상으로 진입하거나 1상 종료 후 기업의 개발 보류 또는 중단 결정도 포함된다.  기업 주도의 임상시험이 포함됐고 연구자 주도 임상시험은 분석조사에서 제외됐다.  

다음 단계로 진입한 임상 개발 프로그램과 진입·중단 등을 모두 포괄하는 총 임상 개발 프로그램과의 비교 분석으로 1상, 2상, 3상, 허가심사신청의 4단계 개발 과정에서 각 단계별 이행 성공률 및 허가승인 가능성(Likelihood of Approval, LOA)을 도출했다.  임상 개발 단계별로 이행 사례의 분석을 통해 질환군, 후보물질의 치료적 접근방식(모달리티) 및 기타 기여 요인들을 파악해 제약바이오 의약품의 연구개발 성공에 대한 포괄적인 분석을 시도했다.



그 결과 임상 2상의 이행 성공률이 다른 단계보다 훨씬 낮다는 것이 드러났다.  임상 2상 이행에서 개발 프로그램의 28.9%(n=4933)만이 임상 3상으로 진입했다.  일반적으로 임상 2상은 후보물질의 개념증명(PoC)을 인간 피험자에게 의도적으로 시험하는 첫 번째 단계로 4단계 개발 중 가장 낮은 이행 성공률을 보였다.  제약바이오 기업이 규모가 크고 비용이 많이 드는 임상 3상 연구로의 진입 또는 중단 여부를 결정해야 하는 중요한 지점이기도 하다. 

임상 1상의 이행 성공률은 52.0%(n=4414)였다.  1상은 일반적으로 안전성 평가를 위해 이행되고 임상 개발 후보물질의 유효성 결과에 의존하지 않기 때문에 4단계 개발 중에서 비교적 높은 성공률을 보이는 것이 보통이나 이번 결과에서는 임상 3상(57.8%, n=1928)보다도 낮은 이행 성공률을 기록했다.  3상에서 두 번째로 높은 이행 성공률이 나타났고 대부분의 기업 주도 3상은 이행 기간이 길고 비용이 많이 드는 과정이기에 해당 결과가 주는 시사점이 분명 있다.

임상 4단계 개발 중 가장 높은 이행 성공률은 NDA와 BLA를 포함하는 허가심사신청 단계(90.6%, n=1453)였다.  허가심사신청 단계의 이행은 재심사 신청 사례도 포함됐다.

질환군별 임상 1상 이행 성공률은 최저 40.9%, 최고 71.6%로 모든 적응증의 평균은 52.0%였다. 모든 적응증 평균보다 크게 높았던 안질환 및 혈액질환 성공률은 각각 71.6%(n=88) 및 69.6%(n=92)로 1상에서 2상으로의 성공적인 진입을 달성했다. 이 두 가지 질환군을 제외한 나머지 모두는 평균치에서 크게 벗어나지 않았다.

질환군 모두에서 임상 2상은 4단계 개발 중 가장 낮은 이행 성공률을 보였다.  2상 이행 성공률은 최고 48.1%, 최저 15.0%로 33%P에 달하는 차이는 허가승인 가능성(LOA) 분석에서도 나타난 차이의 주요 원인으로 파악됐다.  혈액질환(48.1%)과 대사질환(45.0%) 성공률만이 50%에 근접하고 있는 상황에서 두 가지 질환군은 1상-LOA 분석에서도 선두에 위치했다.  2상 이행 성공률이 가장 낮은 질환군은 비뇨기질환(15.0%), 심혈관질환(21.0%), 종양질환(24.6 %) 순이었다.  소화기질환의 경우 1상 이행 성공률은 모든 적응증 평균보다 낮았으나 2상 이행 성공률(34.2%)은 평균(28.9%)보다 높았다.

임상 3상 이행의 경우 종양질환이 가장 낮은 성공률을 보였다(47.7%, n=495).  종양질환을 제외한 질환군 모두에서 이행 성공률은 50% 이상이었다.  종양질환 이외에 안질환(51.2%, n=82)를 포함하는 5개 질환군은 3상 이행 성공률 평균인 57.8%보다 낮았다.  안질환의 경우 후보물질 개발 초기 단계인 1상 이행 성공률(71.6%)과 2상 이행 성공률(35.5%)이 평균(각각 52.0%, 28.9%)보다 높았다.  반대로 1상과 2상 단계에서 가장 낮은 이행 성공률을 보였던 비뇨기질환의 경우 매우 적은 숫자의 3상 이행(n=13)에도 불구하고 혈액질환에 이어 두 번째로 높은 이행 성공률(69.2%)을 나타냈다.  평균에 못 미치는 3상 이행 성공률을 보인 질환군의 경우 환자 수가 많고 높은 유병률을 수반하는 적응증이라는 공통분모가 있었다.

주요 질환군의 NDA와 BLA 허가심사신청 이행 성공률은 최저 82.5%(심혈관질환), 최고 100.0%(알레르기질환)로 나타났다.  허가심사신청 이행 성공률의 최저와 최고 간 범위 차이는 4단계 개발 중 가장 적은 것으로 드러났다.  허가심사신청 단계의 성공률은 처음 시도로 얻은 허가승인 결과뿐만 아니라 다회 시도로 얻은 최종적 허가승인 결과도 포함했다.  예로 일부 임상 개발 프로그램에서는 2건 이상의 보완요구서한(CRL) 조치와 2회 이상의 허가심사신청 시도가 있었다.  최대 몇 번이라는 한도가 없는 허가심사신청의 시도는 모든 적응증에서 전체적인 성공률 평균을 90.6%까지 높였다.  2011년부터 2020년까지 10년의 기간 동안 허가심사신청 이행에서 137건의 개발 프로그램이 철회됐고 1316건의 허가가 이뤄졌다.

1316건의 허가에는 혁신 신약을 포함하는 오리지널 의약품 허가와 개량약물(IMD), 바이오시밀러 등의 비(非)오리지널 의약품 허가로 나눠졌다.  10년 기간의 허가에서 435건의 신규분자물질(NME), 278건의 신규 생물학적 제제, 27건의 백신을 포함하는 총 740건의 오리지널 의약품 허가가 이뤄졌다.  576건의 비오리지널 의약품 허가에는 453건의 비(非)NME와 123건의 바이오시밀러가 포함됐다. 


임상 개발의 성공 확률을 가늠할 수 있는 주요 지표로 허가승인 가능성(LOA) 분석이 있다.  4단계 임상 개발의 각 단계 이행 성공률을 복합적으로 반영하는 LOA 분석 결과 모든 적응증에서 임상 1상 단계의 후보물질 중 FDA 허가를 득하고 시장에 출시될 가능성(1상-LOA)은 7.9%(n=12728)로 나타났다.  

1상-LOA의 분석에서 혈액질환이 23.9%(n=352)로 가장 높았다.  비뇨기질환은 3.6%(n=88)로 가장 낮았고 혈액질환과 무려 7배에 달하는 차이가 났다.  혈액질환 다음으로 높은 1상-LOA는 15.5%(n=399)의 대사질환이었다.  전체 평균인 7.9%보다 높은 여타 질환군은 감염질환(13.2%), 안질환(11.9%), 자가면역질환(10.7%), 알레르기질환(10.3%), 소화기질환(8.3%) 순이었다.  모든 적응증 평균인 7.9%보다는 낮았지만 이에 근접한 질환군은 호흡기질환(7.5%)와 정신질환(7.3%)이 있었다.  이어 내분비질환(6.6%), 신경질환(5.9%), 종양질환(5.3%), 심혈관질환(4.8%), 비뇨기질환(3.6%) 순이었다.  질환군 중에서 종양질환과 신경질환의 경우 가장 많은 프로그램 이행이 이뤄짐에도 불구하고 1상-LOA 수치가 낮다는 결과는 곧 해당 질환군이 전체 제약바이오 산업의 1상-LOA 수치를 낮추는 주된 요인임을 방증하고 있다.

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