Long acting relaxin(Ambrx)

First in Class类新药开发绝非易事，内外部的经验皆可借鉴。【First in Class类新药开发系列】将通过一些案例的介绍，希望能够给国内生物医药公司First in Class类新药开发提供经验和思考。 靶点RXFP1机制探索 松弛素家族肽受体1(RXFP1)是一种多结构域G蛋白偶联受体(GPCR)，其胞外结构域由低密度a类蛋白（LDLa）和富含亮氨酸的重复序列(LRR)组成。 富含亮氨酸重复序列结构域可作为三类蛋白质激动剂的配体结合位点：糖蛋白激素、R-spondins和松弛素。 RXFP1是松弛素2(RLN)的受体，松弛素2是生殖和心血管生理的重要调节因子。 在女性怀孕期间，RXFP1负责生理变化，包括增加心输出量和重塑生殖组织以促进分娩。RXFP1信号传导还具有调节男性和女性许多器官的生理机能，特别是心脏、肺、肝脏和肾脏。这些器官中的松弛素2激活RXFP1会导致多效性细胞效应，包括血管舒张、血管生成、抗炎反应和通过胶原蛋白降解进行的细胞外基质重塑。因此，RXFP1已成为治疗心血管和纤维化疾病的有希望的治疗靶点。 RXFP1信号转导的机制与其他GPCR的机制明显不同，但仍然知之甚少，进化耦合分析和结构引导功能实验表明，RXFP1通过自抑制机制发出信号（doi:10.1038/s41589-023-01321-6）。 短效重组松弛素2 Serelaxin曾在急性心力衰竭试验中表现出短期心力衰竭症状缓解和生物标志物改善。Serelaxin 的半衰期较短，限制了其在慢性心力衰竭维持持续药理作用的用途（doi: 10.1111/bph.16055）。 而且动物研究证实（doi:10.1016/j.bcp.2024.116305）：松弛素通过RXFP1介导心血管系统的保护作用。在压力超负荷横主动脉缩窄(TAC)模型中，心脏过度表达RXFP1并补充额外的松弛素可减弱心力衰竭。心肌细胞（CM）特异性RXFP1过表达即使在缺乏内源性松弛素的情况下也能提供针对TAC的保护。这表明RXFP1过表达是治疗心力衰竭的潜在方法，可提供基线保护，并可选择补充松弛素以进行特定激活。 新药开发 诺华短效重组松弛素-2 Serelaxin在Ⅲ期（RELAX-AHF-2试验对于急性心衰未达到死亡率和心力衰竭恶化主要终点，因此终止慢性心衰研究，2017年）失败之后，百时美施贵宝也连续放弃了2个同类项目：使用Ambrx的 ReCODE平台技术开发的每周一次的聚乙二醇化松弛素ARX720 Relaxin （慢性心力衰竭和心肌病，2022年）和蛋白类药物BMS-986259在Ⅱ期（急性心衰，2023年）。 如今，该领域主要由礼来、阿斯利康通过半衰期延长等技术进行新药开发。限于篇幅，主要对礼来LY3540378设计思路进行介绍。 礼来的LY3540378（Ⅱ期） 礼来开发的LY3540378是一种长效单体融合蛋白，由单链松弛素2类似物以B链/连接子/A链配置与血清白蛋白结合VHH结构域(albVHH)结合，以延长半衰期，是更适合治疗慢性心力衰竭的临床候选药物（doi.org/10.1111/bph.16055）。 通过albVHH，LY3540378不仅与人血清白蛋白具有高亲和力结合和运输，而且还与常见临床前物种的血清白蛋白结合，从而允许将临床前观察结果转化为临床开发。对人血清白蛋白的亲和力为81pM，循环血清白蛋白浓度约为35–50g·L−1(525–750μM)，经计算，白蛋白结合的LY3540378大于99.999%。因此，循环中的LY3540378与人血清白蛋白以紧密复合物的形式存在，有效分子量约为87kDa（而未复合的LY3540378分子量21kDa）。这种基于作用机制的分子量增加与白蛋白再循环机制相结合，有效地避免了肾脏过滤。同时，LY3540378具有有利的CMC特性和较低分子量蛋白质治疗剂的成本降低。根据其基于血清白蛋白的半衰期延长机制，LY3540378在大鼠中的半衰期为36.4小时，在猴子中的半衰期为45.7-124小时。 LY3540378的另一个特点是其设计为单体单链松弛素类似物。这种单链模式与LY3540378相对较低的分子量相结合，实现了通过分泌和随后从培养基中纯化最终药物产品而实现的具有成本效益的制造工艺，而无需在纯化后去除C肽和重新折叠双链松弛素。由于内源性人类松弛素-2被认为是在RXFP1处作为单体发出信号，因此由融合蛋白的二价性质驱动的两个RXFP1受体的潜在交联的影响及其临床意义仍有待评估。与其他单体、半衰期延长的松弛素类似物（例如最近报道的脂质化松弛素类似物）相比，LY3540378在大鼠中的半衰期明显更长，为36.4小时。LY3540378的较长半衰期可能提供有吸引力的更平坦的峰谷曲线，类似于妊娠期间观察到的持续暴露，这可以最大限度地发挥长期使用的药理学益处。 与内源性人类松弛素-2序列相比，LY3540378仅包含最小的序列变化。松弛素-2B链的第一个氨基酸被去除以提高物理化学稳定性，并利用由甘氨酸和丝氨酸组成的柔性氨基酸接头高效组装为单链融合蛋白。进行了广泛的体外和体内药理学研究，以证明内源性人类松弛素功能特性的保留。LY3540378是一种有效的体外RXFP1激动剂，适用于人类和常见的临床前物种，并且对RXFP2的选择性与天然人类松弛素-2相当。同样，LY3540378在RXFP3和RXFP4受体上没有表现出任何活性。 此前已证实，松弛素-2可调节人类妊娠中观察到的血清渗透压变化。LY3540378剂量依赖性地降低了大鼠和小鼠的血清渗透压。然而，给药后第1天，变化幅度从载体治疗中的292.5mOsm·kg−1降至最高剂量LY3540378下的284.5mOsm·kg−1显著限制了该终点支持任何结构-活性关系或药效学持续时间研究的实用性。因此，开发了额外的体内药效学测定来证明LY3540378的作用持续时间。 先前有报道称，松弛素、小分子RXFP1激动剂和脂质化B链松弛素类似物在昏迷动物中短暂存在1小时或更短的RXFP1介导的急性心动过速效应。LY3540378在单剂量给药后表现出长时间的心动过速效应，表明LY3540378具有持续的药理作用，适合长期使用。 此外，LY3540378还有望通过调节肾脏血液动力学，减轻肾小球负担，改善远端钠输送，从而可能改善慢性心力衰竭患者的容量状态。 阿斯利康的AZD3427（Ⅱb期） AZD3427是一种人类重组融合蛋白，由人类IgG1的Fc部分与源自人类松弛素的肽序列连接而成。与内源性人类松弛素类似，AZD3427是RXFP1的选择性激动剂（doi:10.1161/JAHA.123.034067）。 在Ia/b期研究中，AZD3427在心力衰竭患者中最后一次给药后的终末半衰期为13至14天，在研究范围内，暴露量与剂量大致成比例增加。观察到的AZD3427药代动力学和药效学特征表明，可以将给药频率降低到每周少于一次。 此外，阿斯利康还在开发小分子RFXP1激动剂AZD-5462进入Ⅱb期（设计思路参考doi: 10.1021/acs.jmedchem.3c02183和10.1021/acs.jmedchem.3c02184）， 与Moderna合作开发的mRNA疗法AZD7970处于临床前阶段，不再赘述。 本文由「新药前沿」微信公众号根据公开资料整理编辑，欢迎个人转发至朋友圈。媒体或机构转载授权请在「新药前沿」微信公众号留言公众号名称，审核通过后开通白名单获取转载授权，转载请标识来源。 免责声明：本文仅作信息交流之目的，非投资建议或者治疗方案推荐，「新药前沿」微信公众号不对任何主体因使用本文内容而导致的任何损失承担责任。 限于作者水平和专业知识所限，如有谬误，欢迎指正！