中国乙肝药赛道也有first-in-class | 正见

撰文|安然

今年6月,豪森药业旗下的核苷酸逆转录酶抑制剂艾米替诺福韦的上市,打开了国产抗乙肝药物的大门。虽然豪森药业的艾米替诺福韦和吉利德的富马酸丙酚替诺福韦(TAF)在结构上极其类似(图1),但是这种“Me-too”研发模式正是国内医药企业正在经历的阶段。我们就从乙肝新药研发的情景下管中窥豹,来看看目前国内乙肝药物研发企业的创新之路。

功能性治愈的复杂内涵

据中国卫生健康统计年鉴显示,从2017年到2019年,我国每年新发乙肝患者在100万以上,2020年略有下降,为90.24万,发病率大约为64~72/10万。如此庞大的乙肝感染人数,导致了在我国肝癌成为了排名第5的死亡原因(排在前面的是中风、缺血性心脏病、肺癌和慢性阻塞性肺炎),而这其中有80%的肝癌和乙肝有关。更为重要的是,我国乙肝的诊断率仅为 19%,抗病毒治疗率仅为 11%,也就是说大量的乙肝患者未被检出,也没有接受治疗。可以说,我国是一个乙肝大国,对HBV的研究和抗乙肝药物研发也是一项巨大的民生工程。
然而,遗憾的是,我国并不是一个乙肝药物的研发大国。目前,大家耳熟能详的抗乙肝药物,如恩替卡韦、TAF、TDF(富马酸替诺福韦酯)等都是国外制药企业研发的。
图1   代表性的抗HBV核苷酸类似物
乙肝治愈是一个很复杂的概念。
首先,乙肝治愈包含两种情况:一种是功能性治愈(又称为临床治愈),主要是指肝功能正常,在血浆中检测不到HBV的DNA和表面抗原(其检测限分别为:<10IU/mL和0.05 IU/mL),同时可检测到肝脏组织中的cccDNA,伴有或不伴有血浆中HBV表面抗原抗体的出现;另一种是完全治愈,这是在功能性治愈之上,血浆中也可以检测到HBV表面抗原抗体了,肝脏组织中的cccDNA也检测不到了,也就是说体内的病毒几乎完全被消灭了。
其次,HBV的DNA会整合进宿主基因组序列中,目前的研究发现HBV DNA整合可以以多种机制促进肝癌的发生。通常情况下,这些整合进宿主细胞中的HBV DNA片段并不会产生可自我复制的转录子,然而它们可以成为翻译病毒蛋白的模板,因此清除整合的HBV DNA转录/翻译的产物或直接清除已发生HBV DNA整合的宿主细胞使得乙肝治愈这个概念更加复杂。
第三,HBV包含多个基因型(从A-J,共10个)并且具有较高的突变频率,使得不同的基因型具有高度异质性,不同的基因型对目前疗法响应程度也会有些差别。
HBV的生命周期  来源|参考文献3
临床上追求的目标是在有限的治疗周期后,乙肝患者达到功能性治愈。功能性治愈的一个替代终点就是停药之后长时间的(至少间隔6个月的2次观察期内) HBV表面抗原的血浆清除(Seroclearance)和未检测到HBV DNA。目前的标准疗法——功能性治愈的发生比例很低,每年发生的概率(Annual incidence)大概在1%左右。因此各国的制药企业正在争相开发多种新机制的直接抗病毒药物或免疫疗法药物(见表1),期待能够在更短的治疗周期内获得更高的功能性治愈率。

乙肝药临床研究进展

接下来,我们来具体分析不同抗乙肝病毒药物的具体机制和临床研究进展。
1.RNA逆转录酶抑制剂
核苷类似物是最早一类被发现可抑制病毒复制的药物。核苷类似物可抑制HBV的前基因组RNA(pgRNA)逆转录为HBV松弛环状的双链DNA(rcDNA)的过程,降低HBV DNA的水平。最早用于治疗HBV的核苷类似物是GSK在1998年上市的拉米夫定(lamivudine)。BMS旗下的恩替卡韦(entecavir)在2005年上市,是国内抗乙肝药物的领军产品。韩国药企也开发出两个药物克拉夫定(clevudine,国内已上市)和贝西福韦(besifovir)。
当然,在这个领域立下赫赫战功的是吉利德公司,它首先在2002年上市了adefovir dipivoxil,紧接着在2008年上市了TDF,随后在2016年上市了最新一代改良版本TAF。三者的活性药物都是阿德福韦(adefovir)。
豪森药业在TAF的基础上,设计并开发出首个国产抗乙肝药艾米替诺福韦,在有效性和安全性上与TDF同样保持了与TAF类似的优势。然而它还没上市就遭遇了TAF的阻击,2019年TAF进入国家医保,价格从1180元/30粒降为539.4元/30粒,而目前艾米替诺福韦的销售价格为1180元/30粒,我们可以预想它的销量不会太好。
艾米替诺福韦的上市,不仅打开了国产抗乙肝新药的大门,也预示着这个靶点的新药开发进入了尾声,主要原因是这类药物只能降低HBV DNA的水平,而不能降低HBV表面抗原的水平,单药疗法的功能性治愈率极低。
2.HBV进入抑制剂 
2012年,来自北京生命科学研究所的李文辉课题组花了5年的时间,发现NTCP(钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白)是促进HBV和HDV进入肝细胞的功能性受体。因为这项杰出的贡献,李文辉博士在2020年获得了乙肝研究领域的最高奖:巴鲁克·布隆伯格奖。
而HBV进入抑制剂的开发,要比发现NTCP是功能性受体更早。来自德国的MYR GmbH和国内的贺普药业基于HBV Pre-S1的结构,设计了NTCP竞争性抑制剂bulevirtide和贺普拉肽,从而阻断HBV的进入,目前均处于II期临床试验。
值得注意的是,李文辉博士在2015年创办了一家名为华辉安健的公司,其第一个项目是靶向Pre-S1的抗体HH-003,处于II期临床试验。从临床结果来看,bulevirtide联合peg-IFN-alfa-2a可以实现HBV表面抗原的下降(6/15患者大于1 log10 IU/mL的下降,EASL 2019)。因此,这类HBV进入抑制剂,特别是Pre-S1抗体是一类值得期待的抗乙肝药物。
3. HBV核衣壳抑制剂
HBV核衣壳抑制剂与HBV的核心蛋白(Core protein)结合,从而导致其构象发生改变,最终的结果有两种情况:
一类是促进核衣壳的降解,从而形成非衣壳的核心蛋白聚合物(I类抑制剂,主要包括:morphothiadin,RO7049389,QL-007,GST-HG141等);另一类是促进核衣壳的形成,从而形成不包裹遗传物质(HBV DNA或RNA)的空心核衣壳(II类抑制剂,包括:vebicorvir,JNJ6379,ALG-000184,ZM-H1505R等)。
从目前的临床结果来看,morphothiadin和JNJ6379联合核酸类似物(如恩替卡韦,TAF)在降低HBV DNA方面效果显著,然而对HBV表面抗原的抑制水平却差强人意(见表2)。
这个现象可能的原因在于:一是相比抑制HBV DNA复制而言,HBV核衣壳抑制需要在较高的药物浓度水平下才能抑制cccDNA产生;二是HBV表面抗原可能主要是由HBV整和基因转率翻译而来,因此清除cccDNA可能并不是降低HBV表面抗原的关键。总之,这类抑制剂不仅需要具有较高的抑制HBV DNA复制的活性,还需要在肝脏组织有较高的药物暴露量,才能发挥其最佳的抗病毒效果。
4.RNA去稳定剂
为了筛选得到可以同时抑制HBV DNA和表面抗原的抗病毒药物,来自罗氏的研究人员用HBV感染的HepG2.215来开展高通量筛选,结果发现了一类新型的dihydroquinolizinone(DHQ)类衍生物可以达到这样的要求,经过优化得到了RG-7834。
研究表明,RG-7834可降低HBV mRNA的表达水平,进而降低HBV DNA、表面抗原和e抗原的水平(IC50分别为:3.2, 2.8, 2.6nM)。遗憾的是,罗氏的RG-7834和Arbutus的AB-452均因为毒性原因而放弃了开发,目前进入临床的只有EDP-721和GST-HG131,两者都处于早期临床阶段,期待临床数据的披露。这类抑制剂是新型、高效且特异性的抗HBV药物,由于靶向的是宿主蛋白,需要重点关注其潜在毒性。
5.siRNA/Antisense Oligonucleotide
寡聚核苷酸疗法的概念始于1978年,人们设计了一段与RSV 的35S RNA互补的单链的DNA序列,发现它可在组织培养基中抑制病毒的复制。
随后,这类靶向特定RNA序列的寡聚核苷酸被称为Antisense Oligonucleotide(ASO)。Lonis无疑是ASO药物研发的领先者,早在1998年就上市了首款ASO药物Fomivirsen,用于治疗CMV病毒感染,却由于市场的萎缩而最终退市。随后又开发了治疗治疗SMA的nusinersen和治疗家族性乳糜微粒血症综合征的volanesnorsen等药物。
Lonis同样开发了抗HBV的ASO药物(被GSK收购):GSK-3228836。siRNA药物的发展要比ASO稍晚一些,1998年,Andrew Fire和Craig C. Mello发现双链的RNA比单联的RNA具有更高的RNA干扰效率,且这种干扰具有催化性质。
从这个时候开始,人们就开始利用双链RNA来沉默致病基因或外源性基因(如病毒)。siRNA主要是利用人体内的AGO2(双链RNA剪切酶)来裂解与siRNA的反义链配对的RNA,从而降低目标蛋白的表达水平。在siRNA药物发现领域,Alnylam就是一个坚持者和开拓者。第一个siRNA药物就是Alnylam旗下于2018年上市的用于治疗hATTR的Patisiran。随着技术的进展,针对HBV的siRNA药物有很多,目前处于临床阶段的包括VIR-2218、JNJ-3989、RG6346和AB-729等。
ASO和siRNA药物有一个至关重要的问题要解决:那就是如何高效地将这类药物递送到目标细胞内,其中一个重要的问题就是提高他们的稳定性(RNA很容易被核酸外切酶水解)。
ASO药物的策略是对寡聚核苷酸进行化学修饰(见图2):如磷脂键替换为硫代磷脂键(PS)或对核糖的改进(如2’的修饰;PMO替换;LNA修饰等)。最开始siRNA药物都是利用递送材料将siRNA药物运输到靶组织,而这些递送材料都会带来毒性。
对核苷酸的修饰策略   来源|参考文献14
siRNA药物开发的转机来自Alnylam的GalNAc技术。2014年,他们将一个三价的GalNAc配体(靶向肝脏特异性表达的ASGPR)链接到经过修饰的siRNA分子上,结果发现经皮下注射这类siRNA-GalNAc分子后,可在肝脏组织中达到强效的基因沉默效果。
随后,Alnylam持续优化这类siRNA-GalNAc,迅速开发出了基于GalNAc技术的抗HBV的siRNA药物VIR-2218。由于它强效的基因沉默效应、肝脏靶向特异性、可皮下注射和较高的安全性(不需要LNP和DCP等递送载体)等诸多优势,Arrowhead和Dicerna等公司迅速跟进,分别开发了siRNA药物。Arbutus也调转头来跟随Alnylam公司的脚步开发出了基于GalNAc技术的siRNA药物AB-729。
国内方面,小核酸药物研发企业苏州瑞博也有一款针对HBV的siRNA药物:SR016(同样也是GalNAc技术)。然而根据苏州瑞博的招股说明显示,将撤回SR016的IND申请,因此国内还没有跟进此路线的公司出现。
从目前的临床结果来看,ASO和siRNA药物单药疗法均可以明显降低HBV表面抗原的水平,然而只有GSK-3228836公布了其在4/16的HBV患者中观察到了HBV表面抗原血浆清除,其他化合物尚未公布这类信息。因此,这类声名大噪的核酸药物在抗HBV上具体的表现还需要更多临床试验的数据验证。
6.免疫刺激疗法和其他
除了直接靶向HBV的抗病毒药物,在临床试验上还有一类靶向宿主的抗病毒药物,这类药物主要是通过刺激自身的免疫系统,从而加强其抗病毒作用。主要包括TLR7/8激动剂(vesatolimod、selgantolimod和RG7854),PD-L1抑制剂(ASC22 (也就是KN035)和GS-4224)以及Immunocore公司开发的IMC-I109V。IMC-I109V是一类工程化的TCR和抗CD3的scFV嵌合体,TCR部分可以高亲和力的结合MHC-HBV衣壳蛋白上的多肽复合体,抗CD3的scFV可以促进T细胞对乙肝病毒的杀伤作用。从临床结果来看,selgantolimod和ASC22观察到HBV表面抗原的下降,且selgantolimod联合核苷酸类似物治疗组有10%的患者出现了HBV表面抗原的清除。不过总体而言,这类免疫激动剂在降低HBV表面抗原方面的潜力不如ASO和siRNA药物。
此外,临床上还有FXR激动剂EYP001和ASC42在用于HBV的治疗。EYP001的II期临床研究数据刚刚在欧洲肝脏研究协会(EASL 2021)上公布,结果发现联合peg-IFN治疗组可明显降低HBV 表面抗原的水平(3-4 log10 IU/mL),且其中有5/20名患者在20周后的HBV 表面抗原的水平在100 IU/mL以下,从研究结果来看,这样的疗效相当不错。
另一个有意思的抗HBV抑制剂是来自亚盛医药的IAP抑制剂APG-1387。来自亚盛的研究人员发现,在pAAV-HBV小鼠模型中,每周一次,连续4次静脉注射IAP抑制剂APG-1387可急剧下调血浆内HBV表面抗原的水平,最后一次给药4周时间内,血浆中几乎检测不到HBV表面抗原。且第一次给药后的24小时之内出现了一过性的转氨酶升高,这有可能预示着被感染的肝细胞的清除。APG-1387是全球首个用于HBV治疗的IAP抑制剂,目前处于II期临床试验,然而一个明显的缺点就是需要注射给药,对这类慢性病患者而言不是很友好。
为达到乙肝的功能性治愈,业内广为接受的乙肝治疗药物的III期临床终点是:在治疗1年之后,至少有30%的患者出现了HBV表面抗原的血浆清除。单药疗法想要达到这个目标有点困难,因此多药联合是必经之路。
如Vir Biotechnology采用的VIR-3434与VIR-2218联用;强生的JNJ-3989与IFN/核酸类似物联用和Enanta Pharma的EDP-514和EDP-721联用(国内的广生堂以后有可能也是类似的联用方案)等。目前这些联合用药方法还处于临床探索或筹备阶段,因此配伍方法和有效性还需要临床上的摸索和验证。
我国还处于新药创制的模仿和跟随阶段。乙肝药物的研发管线大都也是跟随国外企业的步伐,特别是小分子抗乙肝药物(如核衣壳抑制剂,RNA去稳定剂)的研发紧跟潮流,处于领跑和并跑的阶段。而新锐的小核酸药物,我国还处于起步阶段,这类新技术和靶点尚需要更多的技术积累。亚盛药业的IAP抑制剂用于HBV的治疗走在了世界的前列,也侧面说明了我国部分新生代药企正开发“First in Class”药物。
恰似落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色,国内医药企业的新力量必将填满整个画卷。

作者简介

本文作者安然是初入药物研发圈的一员,读博期间养成了阅读文献的习惯。手上做的是化学,脑子里想的是信号通路,说出来的都是前人的足迹。希望可以做出让老百姓用得起的好药。

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