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    行業聚焦

    明星藥物—伊布替尼的曲折上市之路

    時間:2019-08-21    作者:聯創生物醫藥信息部

    藥渡 作者: 專欄作者 嚶其鳴

    伊布替尼,作為首個布魯頓酪氨酸激酶(BTK)抑制劑,于2013年在美國上市后,一年內便成為銷售額增長最快的抗腫瘤藥物之一。該藥也是一種不可逆抑制劑,以共價鍵的形式結合BTK,這種罕見的結合方式,也成為藥物設計的典范。上周我們梳理了該藥物的基本情況,今天我們就其上市波折一探究竟。

    為什么是BTK?

    BTK是以一位美國醫生 Ogden Bruton (1914-2003 年) 的名字命名的,因為他在 1952 年最早發現布魯綜合癥,即性聯無丙種球蛋白血癥。此病是一種性連鎖遺傳, 其不正?;?BTK位于 Xq22 染色體上,且BTK基因在1993年被發現。而BTK則作為是調節信號轉導的重要因子,是B細胞受體(B cell receptor,BCR)信號通路的關鍵一環,在B細胞的生長和分化中起重要作用。BTK主要在B細胞和髓細胞中表達,分布在淋巴系統、造血及血液系統,但在T細胞和漿細胞中也發現了較低水平的BTK表達。體外與臨床實驗均表明,BTK參與B細胞惡性腫瘤(如彌漫性大B細胞淋巴瘤、慢性淋巴細胞白血病等)與自身免疫?。ㄈ珙愶L濕性關節炎與紅斑狼瘡)。伊布替尼可以與BTK特異性結合,中斷B細胞信號通路,阻礙B細胞的黏著遷移,最終造成B細胞的死亡。 


       圖1. 伊布替尼在B細胞信號通路中的作用示意圖

    伊布替尼的發現

    BTK的酪氨酸殘基與ATP結合之后,才能實現磷酸化,BTK抑制劑競爭性地與ATP 活性位點結合,達到阻斷B細胞信號通路的作用。但大部分BTK抑制劑不具有選擇性,安全性不佳。如何尋找高效安全的BTK抑制劑成為研究的熱點。 
    在本世紀初,一個基因測序公司Celera創造性地提出了共價不可逆的 BTK 抑制劑的思路,并成功合成多種活性化合物,其中就包括PCI-32765(也就是后來的ibrutinib)。并于2006將成果發表在ChemMedChem期刊上。

    ATP的活性位點是高度保守的,這也是BTK抑制劑活性較差的原因之一。經過多次嘗試,研究人員發現親電抑制劑的活性比較好。首先,科學家合成了化合物1(如下圖2所示),對BTK顯示出中等活性,對BTK與LCK有較高選擇性。


    圖2. 化合物1的化學結構

    研究人員繼續合成1的類似物,將R基團的五元環換成六元環,產物活性明顯增加。經過測試,化合物4,也就是ibrutinib(圖3)的各項指標均是最優的,該化合物以共價鍵的形式結合到BTK上,化合物4的結構中含有特殊的 Michael 受體,可與 BTK 的 ATP催化中心附近的半磺胺酸-481(Cys481)通過共 價鍵結合,從而不可逆地抑制 BTK 的活性(圖4)。該化合物的活性在類風濕性關節炎動物模型上得到很好的驗證。

    圖3 ibrutinib的化學結構


    圖4 伊布替尼與BTK的活性位點Cys481結合示意圖 

    伊布替尼的艱難上市之路

    Celera是一家基因測序公司,由于資金與公司戰略問題,Celera轉型做診斷試劑,而將新藥研發項目對外出售,接手的正是改變伊布替尼命運的Pharmacyclics。Pharmacyclics是一家新藥創新公司,但卻苦于沒有出色的藥物管線而在生死線上掙扎。當時公司的CEO Richard Miller博士發現了Celera的新藥項目,眼前一亮,將該項目下的化合物悉數買下。雖然Celera公司的科學家證實PCI-32765(伊布替尼)對自身免疫病有極好的效果,但Miller作為企業家與腫瘤學家,對抗腫瘤新藥研發有著獨特的眼光,他深信伊布替尼在血液病和淋巴瘤治療領域有潛在價值,堅持對該藥進行深入研究。
    然而,合適的動物模型并不容易獲得,最終,科學家在患有淋巴癌的狗身上進行藥物測試,得到理想的實驗結果,但結果并非讓人眼前一亮。這時科學家就有些糾結,對于藥物創新公司來說,繼續下去要冒極大地風險,如果項目失敗,等待他們的將是萬丈懸崖,公司也可能就此破產。而Miller堅信只有經過臨床試驗才能知道藥物的效果,力排眾議,開啟臨床試驗。
    然而臨床試驗進展緩慢,而藥物研發需要持續燒錢,公司賬上可用余額已經不多,公司處于破產邊緣。此時董事會主席Robert Duggan對Miller日益不滿,他聯合其他投資者擠走Miller,成為公司新任CEO。Miller走后,在2009年4月,公司在美國腫瘤研究協會(AACR)公布了伊布替尼臨床I期試驗數據后,投資人開始對公司重新恢復信心。
    2009 年8月,Pharmacyclics 與美國國立衛生研究院(NIH)簽約開展合作項目,其他投資者也不斷對公司繼續投資,Pharmacyclics有了充足的資金,繼續推進臨床試驗進程。在復發難治性套細胞淋巴瘤(MCL)患者的Ⅱ期臨床試驗中,患者總緩解率(ORR) 為 68%(完全緩解21%, 部分緩解47%),平均無進展生存期為 13.9 個月, 18個月的生存率為 58%,伊布替尼的出現被認為是迄今為止治療 MCL 最重要的突破。在III期臨床中,選擇慢性淋巴細胞性白血病和小淋巴細胞淋巴瘤患者比較了伊布替尼和奧法木單抗(Ofatumumab)療效的差距。伊布替尼組 OS(總生存率)和 ORR 均明顯高于奧法木單抗組,伊布替尼組 OS 達到 90%( 奧法木單抗組為 81%),伊布替尼組的 ORR 為 43%(奧法木單抗組為 4%)。目前,伊布替尼已被美國 NCCN納入 CLL 治療指南。
    經過III期臨床試驗,2013年,伊布替尼獲美國FDA批準上市,成為唯一一個獲得FDA三項突破性治療指定的藥品,用于治療套細胞淋巴瘤、華氏巨球蛋白血癥和染色體17p缺失的慢性淋巴細胞白血病。

    最后贏家

    伊布替尼由Celera公司的華人科學家合成,創造性地提出不可逆抑制劑的治療策略,但由于戰略目標改變而轉讓給Pharmacyclics,Miller以其獨到的眼光選擇伊布替尼用于CLL的治療,但可惜的是他卻未能帶領Pharmacyclics走出困境,也未能感受到最終成功的喜悅。作為Miller的繼任者,Duggan是一位優秀的投資者,具有堅定的信念與沉著的作風,不斷吸納股份,累計投資了 4300 多萬美元,他成了控有 20%股份的最大股東。2011年,強生(Johnson & Johnson)公司與Pharmacyclics達成協議,強生公司支持Pharmacyclics新藥伊布替尼的研發工作,并付出 1.5 億美元的首付款,此外,仍有 60%的研發費用和近 10 億美元的里程碑轉讓金和超過 10%的銷售提成。作為回報,強生擁有伊布替尼在全球血液病市場的獨家經銷權,成為最大贏家。2015年,艾伯維(AbbVie)以210億美元收購Pharmacyclics,與強生公司一道,繼續伊布替尼的研究工作。
    伊布替尼的研發與上市歷經轉讓、資金短缺、中途換帥等多種曲折事件,但它又是幸運的,Miller慧眼識珠,先是買斷伊布替尼的專利權,將它用于CLL的治療,又力排眾議,艱難開啟臨床試驗;Duggan是伊布替尼的續命者,是他帶領團隊完成臨床試驗,使人們看到伊布替尼優良的藥效;而大制藥公司強生,買斷伊布替尼的銷售權,使更多的人用上創新藥物。 

    參考資料:

    1. Emerging drug profiles: Bruton tyrosine kinase (BTK) inhibitor ibrutinib(PCI-32765).

    2. Ibrutinib inhibition of Brutonprotein-tyrosine kinase (BTK) in the treatment of B cell neoplasms.

    3. The Bruton's tyrosine kinase (BTK) inhibitor acalabrutinib demonstratespotent on-target effects and efficacy in two mouse models of chroniclymphocytic leukemia.

    4. https://www.forbes.com

    5. https://clinicaltrials.gov

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