PDE3/4抑制剂Ensifentrine于2024年6月获FDA批准用于慢性阻塞性肺病(COPD)治疗。近期,默沙东(Merck&Co.)宣布以100亿美元现金收购英国生物制药公司VeronaPharma,获得其核心产品Ohtuvayre(ensifentrine,恩司芬群);与此同时,恒瑞与GSK达成授权合作,授予PDE3/4抑制剂HRS-9821的全球独家开发和商业化权利(不包括中国大陆、香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾地区),首付款高达5亿美元,后续里程碑付款总额可高达125亿美元。这些重磅交易表明,PDE3/4抑制剂作为具有全新机制、满足重大临床未被满足需求的创新疗法,展现出了巨大的商业化潜力。
本文以PDE3/4抑制剂的临床药效分析方法为切入点,介绍基于全血药效学模型的候选药物药效学评估和转化医学研究。此类模型不仅是支持first-in-class药物研发论证的重要依据,也成为助力早期临床药物BD出海的关键工具。
PART 01
临床全血药效学模型概览
在临床前和早期临床研究中,如何更准确地预测或验证药物在人体环境中的药效活性,是决定候选药物能否成为me-better或者best-in-class,而非me-worse的核心难题。
熙宁丨精翰生物基于多年临床PD数据积累汇总,总结出影响药物体内药效的两大关键因素:
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药物体内暴露量;
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药物在人/动物全血基质中的活性。
熙宁丨精翰项目经验示例:
全血药效数据和临床预后高度相关,其核心原因在于更具生理相关性,能够代表人体/体内的真实反应。例如:小分子药物与血浆蛋白结合率较高时,若使用PBMC进行药效评估,其IC50可能与全血模型相差数百倍;候选分子和竞品分子在血浆蛋白结合率上的差异,最终也会体现在全血药效的差异上。当然血浆蛋白结合率仅是影响全血药效的一个关键因素,药物在全血基质中复杂的分子-分子、分子-细胞相互作用,均会影响到最终的全血药效和临床药效。
熙宁丨精翰凭借丰富的临床药效评估经验,从临床转化视角建立了丰富的全血药效学模型,具备覆盖全血中所有组分的药效学检测能力,为临床药效评估提供了可靠支撑。
PART 02
PDE3/4抑制剂的全血药效模型应用
如上图所示,Ensifentrine(研发代号PRL554)的早期研发阶段使用LPS刺激人单核细胞,通过检测药物对人单核细胞分泌TNFα浓度的影响来评估PRL554的药物活性。该模型虽然已经采用了人来源的单核细胞来预测在人体的药效活性,但相对于人全血模型来说,仍然缺失复杂的基质与细胞相互作用。
另一款在研的PDE4B选择性抑制剂BI1015550分别使用PBMC和人全血进行了LPS刺激,通过检测分泌TNFα浓度评估药效,结果显示两者药效活性差异显著。结果总结如下:
简而言之,建立真正的全血药效学模型,维持好全血中的基质环境,用于评估药效才更具生理相关性,能够更加准确地预测或验证药物在人体的活性反应。
PART 03
PDE3/4抑制剂的临床药效评估难点解析
如图所示,尽管全血药效学模型在临床药效评估上具备优势,但其方法学开发难度高,数据结果会有较大的差异(已有文献报道),同时对实验室的能力素养和项目经验要求也极为严格:
基于熙宁丨精翰的项目经验,在临床采用全血药效学模型进行PDE3/4药效学评估,要获得符合预期的数据,需要克服以下难点:
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体外模型建立:将药物加入全血基质中,使用LPS刺激,检测TNFα,确认药效相关性和方法学灵敏度。需要确认抗凝剂,血浆基质比例,刺激物强度,孵育时间,刺激复孔数,时效性,稳定性,灵敏度等;
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临床运营:需要在方法学开发和验证中,确认全血样品的放置稳定性,用于指导样品采集运输和前处理时效。
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前处理操作:确认刺激批次和分析批次差异,优化模型的刺激强度,增加刺激孔数,将不同访视点样品在稳定性允许范围内合并分析,减少系统误差。
熙宁丨精翰凭借丰富的实操经验,已实现PDE3/4抑制剂更为准确和优效的临床药效评估。
PART 04
全血药效模型应用展望
一个更具生理相关性的全血药效学模型,不仅能够更好地预测疗效,还能贯穿新药研发的各个阶段,有以下应用:
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候选分子的早期成药性评估(体外全血模型);
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临床前转化医学研究,临床生理相关性确认,一期药物剂量决策(体外全血模型);
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临床药效研究和确认,二期药物剂量决策(临床样品生物分析)。
熙宁丨精翰不仅在全血药效模型检测上积累了丰富的项目经验,同时也以全血药效模型为核心打通了从候选药物筛选、动物药效评估、人体药效评估的全流程服务体系。此外,在项目实践过程中,熙宁丨精翰积累了大量从体外到体内、从临床前到临床I/II期的药效转化数据和经验,可基于全血药效模型特点对数据结果进行解读,为申办方提供合理专业的建议。优质的全血药效学数据,不仅为新药研发提供坚实证据,更是支持分子BD出海的重要资源。
熙宁丨精翰部分项目经验示例
表1 细胞平台部分经过临床检验的药效学方法学库
表2 熙宁合成致死药临床效学检测经验
PART 05
结语
全血药效学模型正在成为best-in-class候选分子筛选得到与论证展示的核心工具。凭借丰富经验与成熟技术体系,熙宁丨精翰正助力更多创新药物走向国际市场。