临床药效生物标志物评估根据药物作用机理以及信号通路传递远近可以分为两大类: 一、与药物作用机理更加相关的药效生物标志物;二、与适应症更加相关的药效生物标志物。其中药物作用机理更加相关的药效生物标志物非常明确且可以先进行验证,即通过使用健康人体外全血加入药物模拟临床样品,建立全血药效模型,进行药效评估学评估。这种药物药效评估方式是从体外到体内,从动物到人体进行转化研究的重要模型工具。此篇文章着重介绍熙宁|精翰生物在该领域深耕多年,开发的多种经过临床试验样品分析检测,并有较好的药效相关性的全血药效模型。这些模型可用于候选分子的早期成药性评估,临床前转化医学研究等药物药效研究的全生命周期。
在药物研发的药效学评估过程中,如图1所示,通常需要经历蛋白水平,细胞系水平,原代细胞水平,组织器官水平,动物水平和人体水平等多个阶段的评估。涉及到多个项目团队分工合作来推动药物药效评估的进程以保障工作高效开展。
在药物研发进程中,从药效方法学的角度考虑,方法学的稳健性(包括可靠性和可重复性)和方法学的生理相关性(即在人体内真实的药效表现)是两个重要参考要素。越稳健的方法,所获得的数据越可靠,越适合作为候选药物确认的决策依据,但其生理相关性往往容易被忽略。原因在于生理相关性越强的方法通常出现在研发后期,而这类方法的稳健性通常相对较低,数据可靠性容易受到质疑。因此,药物药效全生命周期评估中,后期评估往往更多被用作表征手段,而非决策依据,比如临床全血药效检测。当前药物研发存在的一个普遍问题是,未能在早期候选药物筛选及临床前决策阶段引入更具生理相关性的药效学方法(如全血药效学方法),这导致生理相关性的评估被推迟到临床阶段,从而面临投入高、风险大的困境。
经过临床样品分析检验的体外全血药效学模型更加贴近人体内的生理情况,同时方法学稳健性得到了优化和确认。如果能在药物进入临床之前开展此类评估药物药效的生理相关性,将有效的降低药物研发的风险,提高药物研发的成功率,是以始为终进行药物药效评估的重要的范式转移。如图2所示,已有文献报道使用全血药效模型用于药物药效评估是优化其人体内药效(生理相关性)的重要技术手段和技术路径。

图1 药效评估方法学

图2 全血药效模型评估药物药效
药效模型如下:

剂量曲线示意如下:

方法学特点:
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筛选超过10个PAR抗体对组合,优化得到的PAR检测方法,适用于全血基质中白细胞/PBMC裂解液中的PAR检测,具备特异性,无基质干扰。
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对于PARP1抑制剂的药效检测,搭建了全血损伤的药效模型,能够稳定定量测出药物浓度和PAR值的剂量依赖关系。
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经过多个PARP1抑制剂临床检验,能够做出非常好的药效相关性,饱和药物抑制率大于85%。
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适用于PARP1抑制剂,PARG抑制剂,PARP1变构抑制剂中PAR检测项的全血基质药效评估。
药效模型如下:
Wieslab Alternative Pathway Assay:


Wieslab classic Pathway Assay:

Wieslab Lectin Pathway Assay:


方法学特点:
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优化了样品稀释倍数,更加适用于药效学评估而非诊断研究。
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基于血清和药物孵育,而非稀释后的血清和药物孵育搭建的药效学模型,更加真实生理相关性评估药物对补体三条信号通路的药效学影响。
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有过三条补体信号通路小分子/抗体/siRNA补体药物的药效研究经验,数据解读更加客观真实,可用于C1s,MASP-2,Factor D,Factor B,C3,C5等靶点的药效评估。
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药物模型适用于于临床样品分析,基于药效结果决策二期临床药物给药剂量和周期选择。
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有丰富的健康人/适应症群体补体三条信号通路活性强弱的转化研究数据。
药效模型如下:


方法学特点:
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筛选了高活性的细胞因子和浓度配比,搭建了稳定的药效学模型。
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有过多个TYK2/IL23靶向药物的药效研究经验,数据解读更加客观真实。
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开发了时效全血样品中心简化处理流程,确保样品在时效时间内进行稳定的前处理。
药效模型如下:

方法学特点:
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优化LPS刺激全血的条件要素,搭建了稳定的药效学模型。
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有过多个PDE4、NLRP3靶向药物的药效研究经验,数据解读更加客观真实。
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开发了时效全血样品中心简化处理流程,确保样品在时效时间内进行稳定的前处理。
药效模型如下:

方法学特点:
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基于细胞周期增殖损伤修复而非直接损伤修复,搭建了稳定的药效学模型。
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有多个ATR-CHK1合成致死信号通路靶向药物的药效研究经验,数据解读更加客观真实。
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基于血浆基质,而非全血基质搭建的药效学模型,能够一定程度上替代/反馈合成致死药物在人体内的生理学效果。
药效模型如下:
总BTK/结合BTK:

药效模型如下:
嗜碱性粒细胞激活抑制:

方法学特点:
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有过检测BTK蛋白和下游信号通路(嗜碱性粒细胞激活抑制)的项目经验
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有多个BTK共价化合物和蛋白降解剂的临床项目经验。
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有全血冻存,分离PBMC,全血时效刺激等多样化的解决方案和评估体系。
全血体外药效检测模型的搭建和检测,通常因无试剂盒、全血样品稳定性差、方法学开发难度大、方法学稳健性差等客观原因,在创新药物研发中多被用作药效的表征手段,而难以成为关键决策依据。这是以牺牲药物的药效生理相关性评估为代价,将药效评估的风险后置到临床阶段。从药效全生命周期管理来看,这是一种高风险、高投入、低效率的研发模式。
熙宁|精翰生物披露了已在临床样品分析阶段经历过验证的全血体外药效模型,克服了传统全血体外药效检测模型的缺点。以更加稳健的方法学性服务于候选药物的药效表征和候选药物决策,可用于候选分子的早期成药性评估、临床前转化医学研究、临床样品分析等诸多环节。就药效全生命周期管理来说,可更早的嵌入到候选药物的药效决策中来,降低药物研发的风险和成本投入。基于概念推广,药效评估范式转移,提高药效研究全周期研发效率促进行业发展为目的,现对于临床前候选分子,推出体外全血药效模型体验价,对于上述披露的成熟药效模型,以现货无需进行方法学开发测试低成本进行体验合作。
在全血基质的药效模型搭建和药效评估领域,熙宁|精翰生物拥有国内外前沿的技术积累和丰富的项目经验。截止目前,已经成功的建立了50个相关的药效学模型和评估方法,覆盖合成致死、补体、自免、肿瘤等多个领域。值得一提的是,其中多个项目通过创新的药效学方法获得的宝贵药效数据,给项目合作方在药物顺利出海和全球化临床开发策略上提供了有效和关键的数据支持。如您需要进一步了解全血药效模型及相关评估服务,欢迎随时咨询。