GTP-binding proteins

IND2025主会场授课已被预定，大会第一天下午茶歇前授课时间段预定开始，咨询热线：177 0186 0390。点击图片，查看IND2024会后报告 疼痛药物拥有巨大的市场潜力，对于疼痛的治疗需要根据其病因选择合适的治疗方法。根据疼痛的发病机制可以将其分为四类：伤害性、炎症性、神经性和功能失调性疼痛。   伤害性疼痛是由外周伤害感受器检测到有害的组织损伤刺激后被激活而引起的，刺激的持续存在可导致骨关节炎等病理状态。伤害性疼痛的治疗包括阻断伤害感受器感受外界刺激，如TRPV1和TRPA1；阻断感受器的动作电位传输，如Nav1.7和Nav1.8；用N型钙通道阻滞剂或神经递质受体拮抗剂阻断伤害感受器向大脑和脊髓的刺激传递；用阿片类药物阻断皮层区域激活。 炎症性疼痛是一种由组织损伤引起的疼痛，它引起免疫细胞和受损细胞的伤害感受器的激活。因此，通过非甾体抗炎药(NSAIDs)和环氧化酶2 (COX-2)抑制剂可以减少前列腺素E2的产生，免疫反应的降低可以减轻炎症性疼痛。 神经性疼痛不是病理的症状，而是神经系统损伤引起的周围和中枢神经系统病理改变的结果，并且疼痛通常在病理治疗后仍然存在。神经性疼痛可由糖尿病、化疗、脊髓损伤、神经创伤和中风等引起。治疗策略包括通过加巴喷丁类药物减少兴奋，增加双胺摄取抑制剂的抑制，或拮抗N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体。 功能失调性疼痛是由除以上三种因素引起的疼痛，主要是由于机体的功能失调而引起的，如纤维肌痛、肠易激综合征和颞下颌关节紊乱等。 止痛药发现的努力是针对每种类型的疼痛量身定制的。除了关注促进有效镇痛外，疼痛药物发现工作还应关注提高治疗率和避免耐受性和强化效应。疼痛也可以分为急性和慢性。急性疼痛是由损伤或疾病引起的，与骨骼肌痉挛和交感神经系统激活有关。急性疼痛具有有用的生物学目的，一旦疾病或损伤得到治疗，疼痛就会消失。另一方面，慢性疼痛比疾病或损伤持续的时间更长，被认为是一种独立的疾病状态。慢性疼痛可能源于心理状态，没有生物学目的，没有可识别的终点，治疗需要多学科的方法。 尽管努力开发新的更安全的镇痛药，但是阿片类药物和阿司匹林等非甾体抗炎药(NSAIDs)仍然是治疗疼痛的主要药物，其他用于治疗疼痛的药物包括三环抗抑郁药(TCA)、抗惊厥药(加巴喷丁类)、NMDA受体拮抗剂和曲坦类药物。在过去的一个世纪里，对疼痛机制的理解增加了，导致了一些靶点的确定，包括受体，如α2-肾上腺素能，大麻素，γ-氨基丁酸(GABA)，5-羟色胺(5-HT)1B/D,NMDA，阿片，TRPV1和降钙素基因相关肽(CGRP)受体等；酶，如COX-2和sepiapterin还原酶和离子通道，如电压门控钠通道。目前，阿片类药物仍然是治疗急性疼痛的主要药物，因此，应继续努力开发更安全的阿片类药物。 一、 开发更安全的阿片类止疼药 阿片样受体属于7次跨膜G蛋白偶联受体(GPCR)的超家族，分为mu、kappa和delta阿片样受体(分别为MOR、KOR和DOR) 。阿片类药物是唯一被证明对治疗大多数人群疼痛有效的药物类别。然而，阿片类药物在治疗神经性疼痛方面效果较差，并且会产生诸如耐受性、成瘾性、呼吸抑制、便秘、恶心和嗜睡等不良反应。由于与阿片类药物相关的这些问题，药物的发现工作已被用于开发副作用较小的阿片类药物疗法。这些方法包括开发偏向性阿片受体激动剂，多功能阿片受体，阿片受体的变张调节剂，以及使内源性阿片肽药物化。 1.1 阿片受体变构调节剂 变构调节剂结合在受体的变构位点，可以调节正构配体与受体的亲和力以及生物学效应。变构调节剂根据其对正构位点活性的影响可以分为正变构调节剂，负变构调节剂和静默变构调节剂。正变构调节剂增强了正位位点配体的结合亲和力和/或功效，而负变构调节剂降低了正构位点配体的结合亲和力和/或功效。静默变构调节剂不对正构位点活性产生任何影响，但是它可以竞争性拮抗正负变构调节剂。 MOR的正变构调节剂可用于增强阿片激动剂如吗啡和内源性阿片的效力，并降低产生镇痛所需的剂量，因此MOR的正变构调节剂被开发用于提高疗效降低副作用。BMS-986121 ，BMS-986122和BMS-986187已报道的MOR正变构调节剂。  1.2 偏向激动剂       通常，GPCR与一个或多个异源三聚体G蛋白功能偶联，然而，现在已经证明GPCR可以介导多种信号通路，如β-抑制素信号通路。能够选择性地通过一个途径而不是另一个途径发出信号的化合物被称为“功能性选择性”或“偏倚性”激动剂。阿片样物质通过G蛋白级联和β-抑制素途径发出信号。偏向性激动剂可以优先通过G蛋白信号传导，增强镇痛，减少呼吸抑制、耐受和依赖等不良反应。MOR的偏向激动剂Oliceridine 已被批准上市，与吗啡相比，拥有更好的治疗指数。进一步增加G蛋白信号传导对β-arrestin2信号传导的偏好可能会导致新型阿片类药物治疗疼痛的发展并显著减少不良反应。 1.3 双位/二价阿片受体的配体 二价配体是含有两个药团的化合物，两个药团由大小/长度不同的连接体分开，连接体可以是刚性的或柔性的。这两种药效团可以是相同的(同二价)或不同的(异二价)。代表性分子有MDAN-21,CYM51010,NNTA和INTA等。 1.4 阿片肽类似物       阿片肽类似物主要是模拟内源性的阿片肽，其代表性结构有以下两个化合物： 二、NMDR受体拮抗剂 NMDA受体是一种配体和电压调节离子通道，位于突触后膜，几乎在所有脊椎动物突触中表达，调节Na+和Ca2+离子的通透性。NMDA受体属于嗜离子性谷氨酸受体家族(iGLuR)，在神经元发育、可塑性、和存活中起重要作用。NMDA受体的过度刺激引起高Ca2+内流，从而促进兴奋性毒性，发条现象和中枢致敏，这可能导致急性和慢性疼痛状况的发展。4因此，NMDA受体拮抗剂可用于减轻痛觉。       氯胺酮（Ketamine ）是已知的NMDA受体拮抗剂，用于治疗急性和慢性疼痛。美沙酮（Methadone），金刚烷胺（amantadine）和美金刚（memantine）也能拮抗NMDA受体，产生止痛作用。右美沙芬（Dextromethorphan）可拮抗NMDA受体并在几种慢性疼痛情况下产生镇痛作用。新型的NMDR受体拮抗剂NYX-2925 和RL-208 也被报道。 三、非甾体抗炎药       非甾体抗炎药是世界范围内使用最广泛的非处方药(OTC)和处方药。非甾体抗炎药是治疗许多炎症性疾病的首选药物，如关节炎、肌肉和关节损伤。这些药物也用于治疗一系列急性和慢性疼痛，包括轻微疼痛、月经痉挛、术后疼痛和偏头痛。非甾体抗炎药通过阻断参与前列腺素合成COX-1和COX-2的活性来产生抗疼痛作用。包括非选择性COX抑制剂，如阿司匹林，双氯芬酸，布洛芬和萘普生等。选择性COX-2抑制剂，如塞来昔布，罗非昔布和伐地昔布等。一些包含非甾体抗炎药和碳酸酐酶活性的化合物也被报道，如29和30。 四、去甲肾上腺素转运蛋白（NET）抑制剂      NET属于Na+/Cl -依赖转运蛋白家族，可以转运血清素、多巴胺、甘氨酸和GABA等。它是一种位于交感神经元上的突触前转运蛋白，参与去甲肾上腺素信号的失活，这对于防止去甲肾上腺素的不成比例的升高至关重要。因此，NET可以调节大脑中的肾上腺素能神经传递以及周围器官。NET抑制剂在多种精神疾病中发挥重要作用，包括焦虑、抑郁、精神分裂症、肥胖和慢性疼痛。    度洛西汀（Duloxetine）和米那普仑（milnacipran）是血清素（SET）转运体和NET转运体的双重抑制剂，被批准用于治疗重度抑郁症，有效缓解慢性疼痛，如纤维肌痛、骨关节炎和糖尿病性神经病变。最近，一种新的选择性NET抑制剂TAS-303和双重NET和SET抑制剂ZY-1408分别对疾病如抑郁症和压力性尿失禁有效。因此，应该继续努力筛选新型NET抑制剂治疗慢性疼痛。        除了上述四类经典的靶标外，还有一些较新的靶标处于开发状态，包括一些受体，离子通道和酶。 血管紧张素Ⅱ受体      血管紧张素II因其在肾素-血管紧张素系统(RAS)中的作用而闻名，RAS与脉管系统、心脏、肾脏和大脑有关。在多种细胞和组织类型中，血管紧张素Ⅱ以相似的亲和力结合GPCR亚型血管紧张素II 1型和2型受体(分别为AT1R和AT2R)。除了控制血压外，血管紧张素Ⅱ在神经性疼痛中起重要作用，AT1R拮抗剂和AT2R配体均产生镇痛作用，AT2R配体产生的不良效应比AT1R拮抗剂少。AT1R拮抗剂坎地沙坦(candesartan)和氯沙坦(losartan)减轻了神经性疼痛模型中的异位性疼痛和痛觉过敏。两项多中心、随机、双盲、2b期研究证实了AT2R拮抗剂EMA401对减轻疼痛性糖尿病神经病变患者疼痛强度的临床疗效。AT2R拮抗剂EMA 200和激动剂C21均可产生抗疼痛作用。目前正在研究血管紧张素 II受体的选择性激动剂和拮抗剂，以开发新型镇痛药。 降钙素基因相关肽(CGRP)受体     CGRP是一种中枢和外周作用的神经肽，具有强大的血管扩张作用的神经递质，涉及几种疼痛途径，特别是偏头痛。Erenumab(一种单克隆抗体)，由Amgen和Novartis开发，是FDA批准治疗偏头痛的首个CGRP拮抗剂(2018年)。虽然olcegepant是第一个开发的小分子高亲和CGRP受体拮抗剂，但的Ⅰ期临床试验已停止。其他小分子CGRP受体拮抗剂，如ubrogepant和rimegepant，分别于2019年和2020年获得FDA批准用于治疗偏头痛。另一种小分子CGRP受体拮抗剂BI 44370 TA。目前正在美国和欧洲进行临床试验。 溶血磷脂酸（LPA）受体       LPA是一种小溶血磷脂，含有一个磷酸甘油头基团和一个单一的脂肪酸片段，在中枢神经系统的发育和生理中起重要的作用。LPA具有高亲和力结合并激活被称为LPA受体的GPCR。LPA受体分为六个亚型(LPA1 - 6)。LPA的产生和信号传导通过作用于神经元和免疫细胞，在诱导神经性疼痛中起重要作用。因此，针对LPA受体或产生LPA的酶，可能用于神经性疼痛的治疗。事实上，据报道，LPA1和LPA3受体介导小鼠糖尿病神经性痛觉过敏和痛觉减退的发生。已确定的LPA受体拮抗剂包括Ki-16425(非选择性)和ONO-9780307 (LPA1受体选择性)。Ki-16425能阻断LPA诱导和部分坐骨神经结扎神经性疼痛模型的异动行为。使用强效LPA1受体拮抗剂BMS-986020进行的2期临床试验表明，LPA1受体拮抗剂有效治疗特发性肺纤维化;然而，研究因肝毒性而终止。化合物如49和UCM-05194是LPA1激动剂也已被在小鼠免于神经损伤(SNI)神经性疼痛模型中，显示出显著的减轻神经性疼痛的疗效。因此，阻断LPA1受体的LPA1拮抗剂和导致受体脱敏的LPA1激动剂都可以用于神经性疼痛的新型治疗。 Nav1.7 and Nav1.8 编码Nav1.7的SCN9A 基因发生沉默突变时，病人感觉不到疼痛，但具有触觉和压力敏感性，嗅觉丧失，并且对组胺引起的瘙痒没有反应，而该基因发生功能获得性突变时，患者会发生极度疼痛障碍如阵发性极度疼痛障碍和外周性红斑性肢痛症。非选择性Nav抑制剂，包括利多卡因、美西汀、和卡马西平，对慢性疼痛有临床疗效。然而，由于部分不参与疼痛信号传导Nav亚型介导的不良效应，这些药物的临床应用受到限制。例如，抑制中枢神经系统表达的Nav1.1会导致中枢神经系统相关的不良反应;抑制心肌细胞中Nav1.5可诱导不良的心血管效应。目前为止，已报到了9个亚型，即Nav1.1~1.9。选择性Nav1.7抑制剂DS1971a在小鼠中对神经结扎引起的热和机械超敏反应具有镇痛作用，其他报道的选择性Nav1.7抑制剂有PF-05089771，PF- 05150122 ，PF-05186462 和XEN402 。但是在疼痛性糖尿病周围神经病变患者的临床试验中，PF-05089771 不能减轻疼痛，但能减轻灼烧感觉。XEN402能减轻遗传性红斑性肢痛症患者的疼痛。此外，选择性Nav1.7拮抗剂GX-201的研究显示，其体内停留时间较长，对炎症性和神经性疼痛的疗效有所改善，这表明Nav1.7抑制剂在临床研究中的失败可能是由于高血浆蛋白结合或高血浆清除率等药物特性差，导致靶点占用不足。对Nav1.7抑制剂的开发应该追求部分抑制剂，因为完全消除病人对疼痛的正常反应。 由SCN10A基因编码的Nav1.8似乎在疼痛的病理生理中发挥作用，且可能会消除中枢神经系统的不良反应，因为它位于中枢神经系统外的背根神经节。Nav1.8选择性阻断剂A-803467能够削弱大鼠的神经疼痛和炎症疼痛。因此，共同靶向参与伤害性传递的Nav通道，如Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9，或开发高选择性Nav抑制剂仍然是开发新型镇痛药的可行途径。 神经紧张素（Neurotensin ） 神经紧张素结合三种受体:神经紧张素1、2和3 (NTSR1、NTSR2和NTSR3)。神经紧张素通过NTSR1/2s介导伤害性反应，例如，非选择性NTSR1/NTSR2激动剂ABS212， JMV2007， JMV2009和NT69L在啮齿动物急性疼痛模型中产生抗伤害性反应，该作用NTSR1/2拮抗剂SR48692逆转。NTSR1激动剂PD149163和NTSR1 PAM PP-001均在大鼠急性和慢性疼痛模型中产生镇痛作用。如前所述，NTSR1和NTSR2激动剂均可产生镇痛作用，然而，神经紧张素的不良反应如低温和低血压是通过NTSR1激活介导的。最近有报道选择性NTSR2激动剂JMV431在大鼠的甩尾、福尔马林和CFA试验中产生抗痛感而不诱导低温。CGX-1160是一种神经紧张素a类似物，在脊髓损伤后中枢性神经性疼痛患者的Ⅰ期临床试验中产生抗痛觉作用。因此，高度选择性神经紧张素受体激动剂仍然是开发具有低滥用潜力的新型镇痛药的可行途径。 P2X3和P2X7嘌呤受体拮抗剂       除了作为细胞代谢的主要能量来源外，三磷酸腺苷(ATP)还通过激活P2X3和P2X7嘌呤能受体调节神经传递。ATP是一种伤害性调节剂，它作用于外周和中枢增强过程，导致超敏反应。选择性P2X3受体拮抗剂A-317491，其选择性比其他P2受体高100倍以上，在炎性疼痛的CFA模型和神经损伤的CCI模型中产生抗疼痛感觉。另一方面，A-317491在有害刺激的急性伤害感觉模型中不产生抗伤害感觉，这表明P2X3受体仅在组织受伤或致敏时有反应。P2X7受体拮抗剂A-438079在类似于P2X3受体拮抗剂的致敏条件下产生抗伤性。除了P2X3和P2X7拮抗剂外，P2Y14受体拮抗剂66和67在CCI诱导的神经损伤小鼠模型中逆转了慢性神经性疼痛。P2X3、P2X7和P2Y14受体可能是开发新型非阿片类镇痛药的理想靶点。 电压门控钾Kv7通道 电压抑制的K+通道在控制神经元兴奋性中起重要作用，打开神经元Kv7通道的化合物对动作电位启动有抑制作用，因此它们在神经性疼痛中具有应用潜力。氟吡汀(Flupirtine)是Kv7钾通道的开启剂，用于治疗对非甾体抗炎药或阿片类药物难治的患者的疼痛。Kv7.2负性突变的小鼠对疼痛的敏感性强于野生型。Kv7.2抑制剂XE991会增强小鼠痛感，这种增加作用可被Kv7离子通道开启剂retigabine所挽救。其他Kv7.2离子通道开启剂如71、ICA-27243和SCR2682在啮齿动物急性伤害性疼痛模型中产生抗痛觉性。此外，在使用福尔马林试验的等密度分析研究中，观察到Flupirtine和吗啡之间的协同作用。 GPR18,35,55      与GPR18相关的信号传导机制尚未完全建立，该受体介导的生理功能尚未完全了解。已经提出了许多GPR18的激动剂，包括Abn-CBD，Δ9-tetrahydrocannabinol，O-1918，N-arachidonoyl glycine , resolvin D1 和resolvinD2。这些化合物与大麻素相关，表明GPR18可能与CB1和CB2一起被归类为大麻素受体。。PSB-CB5是通过分子建模和计算研究发现的首个有效的GPR18拮抗剂。PSB-KK-1415被发现是一种有效的、选择性的GPR18激动剂，据报道在炎症性疼痛的动物模型中发挥抗炎和抗伤害性作用。选择性GPR18配体仍然是目前项目的重点，旨在发现安全有效的镇痛药。 GPR35参与了许多疾病，如疼痛、高血压和癌症。虽然GPR35的内源性配体尚不清楚，但色氨酸代谢物kynurenic acid、2-acyl lysophosphatidic acid和趋化因子CXCL17被认为是GPR35的内源性配体。GPR35激动剂，包括bufrolin、cromolyn、lodoxamide和zaprinast。在小鼠坐骨神经损伤实验中，化合物kynurenic acid和zaprinast降低热和触觉超敏反应，增强吗啡治疗神经性疼痛的疗效。已报道的GPR35拮抗剂包括ML-145和CID2745687。鉴定GPR35的激动剂和拮抗剂不仅有助于了解GPR35的生理学，而且有助于开发新型镇痛药。 GPR55与嘌呤受体和趋化因子受体家族有关，可能是一个非典型的大麻素受体，因为它的氨基酸与两种大麻素受体CB1和CB2序列同源性较低。GPR55的第一个假定的内源性配体是磷脂溶磷脂酰肌醇，激动剂包括Abn-CBD, Δ9-tetrahydrocannabinol，2-AG，N-arachidonoylethanolamine和O-1602，拮抗剂有CID16020046 和SR141716A 。GPR55刺激产生炎症性疼痛，因此暗示GPR55是疼痛的治疗靶点。 HMGB1 HMGB1是一种没有特异性配体的炎症生物标志物，其在抗疼痛感受中的作用仍有待阐明。然而，现有证据表明，HMGB1的抑制导致异位性疼痛的减少。HMGB1抑制剂glycyrrhizin在小鼠炎症性疼痛模型中产生减轻机械异常性痛和热痛觉过敏。另一种HMGB1释放抑制剂丙酮酸乙酯，减轻了小鼠急性胰腺炎伴随的胰腺痛感过敏。目前已经开发的针对HMBG1的化合物有限，因此，药物化学应继续努力追求高选择性HMBG1抑制剂，因为这些化合物可能导致新型镇痛药的开发。 神经营养生长因子(NGF)和原溶酶受体激酶A（TrkA） NGF通过诱导痛觉过敏在疼痛信号的传递中起作用，以高亲和力与TrkA的细胞外结构域结合，并以低亲和力与75 kDa的神经营养因子受体p75结合，导致一系列事件，这些事件负责NGF的生理效应，包括其促疼痛特性。人源化抗NGF抗体RN624的 3期临床试验目前正在进行中，用于治疗骨关节炎、慢性腰痛和癌症疼痛。NGF-TrkA途径的小分子药物发现工作主要集中在开发结合NGF、拮抗TrkA受体或抑制TrkA激酶活性的化合物。化合物ALE-0540、PD90780和Ro 08-2750与NGF结合，阻止NGF与TrkA和p75的结合。第一批开发的TrkA激酶抑制剂主要是泛Trk抑制剂，具有显著的脱靶激酶活性和不良反应。pan-Trk抑制剂的例子包括103和PF-06273340(104)。这些化合物在CFA诱导的疼痛模型中显示出剂量依赖性的抗痛觉性，其疗效高于非甾体抗炎药。三个Trk亚型的x射线晶体结构从2012年开始被解决，这导致使用基于结构的药物设计开发对TrkA选择性优于TrkB和C.的化合物。Array BioPharma使用诱导拟合方法和基于结构的药物发现开发了选择性TrkA抑制剂AR786。默克公司还报道了一种选择性TrkA激酶抑制剂106，其选择性分别比TrkB和TrkC高230倍和190倍。其他尚未披露结构的TrkA选择性抑制剂包括CT340、GZ389988、vm902a和Ono-4474。抗NGF疗法在临床试验中的成功，刺激了靶向NGF-TrkA通路的发展。虽然NGF/TrkA通路产生抗痛觉的机制尚未完全阐明，但已经提出TRPV1通道、AT2R和鞘氨醇-1-磷酸(S1P)受体可能参与其中因此，靶向NGF/TrkA通路和上述受体仍然是开发新型镇痛药的可行途径。 Sepiapterin还原酶（SPR）抑制剂 SPR是参与合成(6R)-L-erythro-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin (BH4)的末端酶，BH4是芳香族氨基酸羟化酶、烷基甘油单加氧酶和一氧化氮合酶等酶的重要辅因子。在啮齿动物模型中，BH4水平升高与更大的疼痛和过敏有关。因此，抑制SPR可能是开发新型镇痛药的可行途径。SPR的x射线晶体结构揭示了其抑制剂Nacetylserotonin（NAS）的结合袋，这有助于SPR抑制剂的药物设计。SPRi3在神经性疼痛SNI模型小鼠中产生剂量依赖性抗触觉异动效应，并在神经性疼痛慢性CCI模型小鼠中降低机械异动。化合物108显著减轻了由板内CFA引起的热痛感过敏，并降低了炎症足部的BH4水平。其他SPR抑制剂包括109、110、QM385和被批准用于支气管哮喘的曲尼拉斯特。磺胺吡啶(Sulfasalazine)，一种FDA批准的抗炎药物，被发现通过其代谢物磺胺吡啶(113)抑制SPR活性。通过抑制SPR活性降低BH4水平是缓解神经性和炎症性疼痛超敏反应的可行方法。有趣的是，完全抑制SPR不会导致BH的过度减少，因为BH4可以通过替代途径产生。缺乏BH4会导致严重的认知迟缓、肌张力障碍、震颤和高苯丙氨酸血症。因此，靶向SPR可能导致较少的不良反应，因为没有完全阻断BH4的合成。 可溶性环氧化物水解酶(sEH)抑制剂 sEH是一种主要存在于肝脏和其他组织(如肾、肠、脑和脉管系统)中的酶，其作用是代谢或水解环氧脂肪酸(EpFAs)。EpFA是由花生四烯酸通过COX、脂氧合酶(LOX)和细胞色素P450 (CYP450)酶生成的类二十烷类前列腺素和白三烯。CYP450酶作用于长链多不饱和脂肪酸，如二十二碳六烯酸和二十碳五烯酸，通过双键的环氧化作用形成EpFA。EpFA包括环氧二十碳三烯酸、环氧二十碳四烯酸、和环氧二十碳五烯酸。与COX和LOX代谢物主要是促炎不同，EpFAs主要是抗炎和促溶解。 sEH将EpFA水解为二醇，而二醇缺乏环氧化前体的活性，二醇具有高极性，易于偶联，并且快速排出。因此，sEH抑制剂阻止EpFAs的降解，从而延长其抗炎作用。其他EpFA降解途径如β-氧化，链延伸和CYP450氧化已被报道。因此，抑制sEH不会导致EpFA的积累，这将导致脱靶效应的减少。早期的sEH抑制剂(AUDA, 和AEPU)被设计为模拟sEH的天然底物，这些化合物被设计为模拟开放环氧环的假设过渡态。这些化合物具有高度亲脂性，熔点高，生物利用度差，并迅速代谢成无活性的化合物。这些先导化合物导致了新一代化合物的发展，如GSK2256294， TPPU和t-TUCB，它们更稳定，具有类似药物的性质，具有高效力，并且改善了药代动力学谱。基于TPPU结构的一系列新化合物被设计，用来寻找更多的低熔点和高水溶性化合物。其中，EC5026的效价、水溶性、熔点和半衰期得到了改善，目前正在进行治疗神经性疼痛的临床试验。 克服阿片类药物不良反应同时保持其镇痛活性的一种策略，是将低剂量高效阿片类药物与通过非阿片类受体类型发挥镇痛作用的化合物结合。这种联合疗法假定所产生的镇痛将是相加的或协同的，而副作用是降低的。理想情况下，非阿片类药物的副作用与阿片类药物不同，因此这种组合不会增加单个化合物产生的任何给定的副作用。一种非阿片类药物与阿片类药物产生协同镇痛，同时伴有较小程度的不良反应，有时被称为“阿片类药物节约”效应。这样的组合将比单独使用化合物获得更大的治疗指数。以下是一些靶点/化合物与阿片类药物联合产生协同作用：α2-肾上腺素能受体激动剂，AMPA受体，CB2受体激动剂，GABAB，加巴戊二烯类，糖皮质激素，咪唑啉I2, MAGL/FAAH抑制剂，NMDA受体拮抗剂，非甾体抗炎药，孤儿受体GPR119，P2X3和P2X7嘌呤受体拮抗剂，过氧化物酶体增殖激活受体(ppar)，代谢性谷氨酸受体(mGluR)，血清素/去甲肾上腺素再摄取抑制剂，sigma受体，S1P受体1和TRPV1。 α 2肾上腺素能受体激动剂 α2肾上腺素能受体激动剂具有良好的镇痛作用，并广泛应用于围手术期，特别是作为麻醉药和镇痛药的辅助药物。α2肾上腺素能受体有三种类型，分别是在中枢神经系统中发现的α2A和α2C，它们负责镇静、镇痛、和交感神经溶解作用，而在血管平滑肌中发现的α2B负责血管加压作用。MOR和α2肾上腺素能受体激动剂之间的协同作用是由斯波尔丁首次报道的，他观察到吗啡和可卡因定皮下注射可以相互增强。右美托咪定像其他α2肾上腺素能受体激动剂一样，减少麻醉和阿片需求，产生镇静和镇痛，并减少阿片诱导的痛感过敏。开发更具选择性的α2A或α2C肾上腺素能受体激动剂，与阿片类药物产生强大的镇痛协同作用，可进一步提高治疗指标。 大麻素CB2受体激动剂和MAGL/FAAH抑制剂 2-AG和anandamide是内源性亲脂性配体，可激活大麻素CB1和CB2受体。CB1激动剂的临床使用受到限制，因为CB1介导的不良反应(精神活性、戒断、和运动障碍)，而CB2激动剂缺乏这些与大麻素相关的不良反应。CB2激动剂LY2828360与吗啡共给药，在抑制紫杉醇诱导的机械异痛感和阻断吗啡诱导的野生型小鼠奖励中产生协同抗异痛感作用，而不产生奖励或厌恶。2-AG和anandamide分别由脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)和单酰基甘油脂肪酶(MAGL)代谢。因此，抑制这些酶可能会增强大麻素活性。URB937是一种不透脑的FAAH抑制剂，通过激活CB1减少紫杉醇诱导的异位性疼痛，并与吗啡产生协同镇痛作用，但不增强吗啡的不良反应。BIA-10−2474是一种可透脑的FAAH抑制剂，在一项I期临床试验中，出乎意料地在5名健康志愿者中产生了严重的神经系统不良反应，导致1名受试者死亡。因此需要开发不透脑的FAAH 和MAGL抑制剂。GABA受体激动剂 GABA是中枢神经系统中一种抑制性神经递质，参与许多生理过程的调节。巴氯芬(Baclofen)是一种选择性GABAB受体激动剂，临床上用于治疗偏头痛、肌肉骨骼疼痛和三叉神经痛。巴氯芬与吗啡共给药产生协同抗疼痛作用，并拮抗吗啡的奖励效应。GABAB受体的阳性变构调节剂ASP8062 可产生镇痛作用，但不良反应少于巴氯芬。因此，应进一步研究GABAB阳性变构调节剂与阿片类药物的联合使用。此外，α1 GABAA受体已被证明与苯二氮卓类药物相关的不良反应有关，而α2、α3和α5 GABAA亚型介导脊髓镇痛。PF-06372865是一种不含α1 GABAA活性的GABAA受体激动剂，可逆转啮齿动物神经性、炎症性和术后疼痛模型的病理性痛觉过敏，目前正在进行临床Ⅱ期试验。 Gabapentinoids Gabapentinoids是电压依赖性钙(Ca2+)通道辅助α2δ (α2δ−1和α2δ−2)亚基的配体，并作为该通道的阻滞剂。尽管加巴喷丁类药物在临床上用于治疗癫痫、神经性疼痛和一些超说明书用途，但关于加巴喷丁类药物急性抗痛觉的研究相对较少。关于加巴喷丁类药物与MOR的相互作用，加巴喷丁的急性抗痛觉性作用似乎是通过阿片受体介导的，因为在小鼠中使用弹尾、夹尾和热板试验，加巴喷丁的抗痛觉性作用被纳洛酮拮抗。此外，通过甩尾实验，加巴喷丁和普瑞巴林增强了吗啡和羟考酮在大鼠中的抗伤害感受作用。在一项随机对照临床试验中证实了普瑞巴林在小鼠中可减少了阿片类药物的消耗。非竞争性NMDA受体拮抗剂 阿片类药物治疗后NMDA受体的激活，可能会降低阿片类药物的镇痛作用，而NMDA拮抗剂治疗可能会增强阿片类药物诱导的抗镇痛作用。也有研究表明，阿片类药物与NMDA受体拮抗剂的联合使用增加了在神经性疼痛状态下对阿片类药物的敏感性。高选择性NMDA拮抗剂(+)-MK-801当与吗啡共给药时，可减少神经性疼痛，可减少耐受性的发展，并逆转阿片类药物耐受性。然而，使用NMDA拮抗剂与阿片类药物的治疗指标非常狭窄，不良效应如严重的拟精神效应是常见的。EU1622-1，偏向的NMDA 正变构调节剂，降低Ca2+的通透性，同时增加激动剂的效力。Sigma-1 受体拮抗剂    sigma-1受体是一种配体调节的伴侣蛋白，它调节与其相互作用的蛋白质(受体、酶)的信号传导。Sigma-1受体拮抗剂单独产生抗痛觉作用，特别是在致敏条件下，如炎症、缺血性和由神经创伤或化学损伤引的神经性疼痛。然而，与阿片类药物不同，sigma-1受体拮抗剂在没有致敏刺激的情况下不会产生抗痛觉，而只在超敏条件下产生，并将伤害性阈值恢复到正常。S1RA，一种选择性sigma-1受体拮抗剂在尾弹试验中没有作用，但增强了抗疼痛感受作用，但没有增强丁丙诺啡、可待因、芬太尼、吗啡、羟考酮和曲马多的不良反应。与S1RA联合给药阻止了吗啡耐受性和奖励效应的发展。CM304是一种sigma-1受体拮抗剂，对sigma-1受体的选择性高于sigma-2受体，比S1RA剂量依赖性地减少了CCI和顺铂神经性疼痛模型中的异位性疼痛。因此，选择性sigma-1受体拮抗剂联合阿片类药物有可能作为神经性疼痛、炎性疼痛和术后疼痛的联合疗法。 5-羟色胺(5-HT) 去甲肾上腺素再摄取抑制剂(SNRI)和5-HT1A激动剂 神经递质去甲肾上腺素和5-羟色胺在抑制脊髓伤害性刺激中起重要作用。milnacipran是一种SNRI，剂量依赖性地减少了大鼠术后疼痛模型中的超敏反应，并与吗啡具有协同相互作用。此外，阈下浓度的DAMGO(阿片激动剂)和5-HT显著降低GABA能微型抑制性突触后电流频率，提示联合治疗的镇痛效果.最近，compound 133，一种强效和选择性5-HT1A激动剂，在福尔马林和热平板试验中产生镇痛作用。因此，应该进一步研究MOR和选择性5-HT1A激动剂的联合治疗，因为这些联合治疗可能会降低MOR激动剂产生的奖励效应，耐受性和呼吸抑制。 靶向参与阿片信号传导的细胞内蛋白 G蛋白信号(RGS)调控因子蛋白与G蛋白的活化G-α亚基结合，增强其GTPase活性，加速其返回至无活性G-α- GDP状态，导致信号终止。有超过30种RGS蛋白，包括RGS9-2和RGS4，已被证明以激动剂依赖的方式调节阿片样物质的作用。此外，下调RGS蛋白RGSz1导致镇痛效果增强，并降低阿片类药物的奖励作用。噻二唑烷酮(TDZDs)通过共价修饰RGS蛋白中半胱氨酸残基来抑制RGS- g -α相互作用，其中CCG-203769和CCG-50014是对RGS4最有效的抑制剂。RGS同工异构体的瞬时半胱氨酸暴露机制不同，这可能对下一代RGS抑制剂的合理设计有潜在的帮助。因此，开发RGS蛋白的小分子抑制剂可能是发现减少阿片类药物不良作用的新疗法的可行途径。热休克蛋白90(Hsp90)是多种蛋白质的激活和稳定所必需的伴侣蛋白，抑制热休克蛋白90已被证明可以减少阿片类药物依赖和戒断的躯体体征。应进一步研究Hsp90调节剂用于阿片类药物协同治疗，以减少阿片类药物的不良反应。此外，信号激酶如ERK1/2、JNK MAPKs和p38 MAPK的激活可能在阿片类药物诱导的耐受、依赖、痛觉过敏/异常性疼痛和便秘以及KOR相关的厌恶和烦躁不安的不良反应中发挥作用。MOR或KOR激动剂与RK、JNK或p38抑制剂联合治疗可提高阿片类药物的治疗指数。然而，由于这些信号激酶广泛表达并参与许多生物过程，它们的抑制可能会增加非阿片类药物不良反应的风险。专注于阿片样物质细胞内信号蛋白调节剂的药物发现工作应该考虑筛选化合物的毒性。 双作用或多功能阿片配体 利用联合治疗的一种有效方法是设计对MOR和其他非阿片类疼痛靶点具有双重或多功能活性的化合物。Tapentadol是美国FDA批准的第一种同时具有MOR激动剂和SNRI活性的中枢作用镇痛药,由于具有双重作用模式，它被用于治疗中度至重度急性和慢性非癌性疼痛和神经性疼痛。Cebranopadol和compound 138是痛感肽/孤儿蛋白FQ肽(NOP)和MOR受体激动剂，在啮齿动物急性和神经性疼痛模型中显示出治疗急性和慢性疼痛的疗效。另一种化合物EST73502是一种MOR激动剂和sigma-1受体拮抗剂，在急性和慢性疼痛动物模型中具有与羟可酮同等的镇痛活性。与羟考酮相比，化合物139产生更少的阿片类戒断症状和肠道转运抑制化合物140，一种TRPV1拮抗剂和MOR激动剂双配体在小鼠福尔马林实验中产生抗伤害感受作用。Mitragynine，已被证明与阿片肾上腺素能和血清素能受体结合,通过甩尾试验在小鼠中产生抗疼痛感觉。因此，除了已知介导疼痛信号的受体靶点外，靶向MOR的双重或多功能配体仍然是开发新型镇痛药的可行途径。 阿片类药物是用于治疗疼痛的主要药物类别，过度使用阿片类药物治疗疼痛已导致阿片类药物过量危机。因此，需要新的镇痛药或治疗策略来遏制持续的阿片类药物流行。疼痛药物发现的一个主要挑战是缺乏适当的人类疾病的临床前替代模型。例如，像甩尾试验这样的急性抗触感试验测量的是啮齿类动物的反射行为，而不一定是抗疼痛感。此外，神经性疼痛模型的损伤后时间(约14天)不能恰当地反映人类的神经性疼痛。如果没有合适的疼痛模型，药物研发工作将受到阻碍，因为大多数候选药物通常在临床前阶段表现出良好的镇痛效果，副作用较少，但在临床试验中产生的效果与安慰剂相似。因此，非常需要适当的临床前疼痛模型。 目前正在进行临床疼痛试验的非阿片类候选药物包括：χ-conopeptide，一种选择性变抗NET抑制剂;CGX-1160，一种神经紧张素a类似物;BI44370 TA, CGRP受体拮抗剂;EC5026，一种sEH抑制剂。许多化合物和联合疗法仍处于临床前阶段。以非阿片类药物为目标将有助于克服与阿片类药物相关的滥用倾向、耐受性和呼吸抑制。与MOR激动剂相比，作用于非阿片类靶点的化合物的主要挑战是获得的镇痛效果较差。因此，针对导致特定疼痛的多种机制类型可能有助于提高镇痛效果。 综上所述，镇痛药物开发的重点是开发具有低滥用潜力的化合物。为了克服这一挑战，必须努力开发更安全的阿片类药物，减少滥用风险，或采用联合疗法等治疗策略，允许使用较低剂量阿片类药物，从而减少阿片类药物的相关不良反应。最后，努力已经并将继续关注开发具有与阿片类药物相似或更有效的非阿片类药物作用机制的新型镇痛药，这将在急性和慢性疼痛的治疗中是无价的。参考文献：Novel Approaches, Drug Candidates, and Targets in Pain Drug Discovery END 免责声明：本文仅作知识交流与分享及科普目的，不涉及商业宣传，不作为相关医疗指导或用药建议。文章如有侵权请联系删除。 OTC2024类器官前沿应用与3D细胞培养论坛圆满落幕，点击图片可查看会后报告，咨询OTC2025类器官论坛请联系：王晨 180 1628 8769

//   · 市值超过1,000亿美元的15家大药企中，7家拥有新一代的减重产品资产； · 基于已发布的减重临床试验数据，12周、24周和48周的减重最好的药物分别是：安进的MariTide、罗氏的CT-388和礼来的retatrutide； · 口服小分子药物更适合作为快速减重后的长期维持治疗，正在成为各大药企角逐的又一个战场； · 该领域未来有可能催生大量交易。 随着GLP-1药物的热度不断攀升，越来越多的公司进入这场减肥大战的同时，推高了相关药企在公开市场的市值。两款重磅GLP-1类减重产品的开发商——礼来和诺和诺德的股价也不断走高，超越强生，成为全球市值最高的两家药企。 礼来和诺和诺德在公开市场上的优异表现，在医药行业掀起了一场减重产品大战，大量资本和药企冲进这一领域。据Stifel，2024 年至 2019 年间，针对减重产品的风险投资额增长了 10 倍，今年预计将超过10亿美元。而当前正在开发和已经获批的减重产品有264个。 来源|CompaniesMarketcap.com，Bernstein，研发客分析，截至9月13日收盘 基于9月13日的收盘价，市值超过1,000亿美元的15家大药企中，7家已经通过自研或者交易拥有了新一代的减重产品（见上图），并寄希望于这些产品能帮助公司进一步推高市值。 关于交易及合作的讨论，欢迎关注第八届研发客临床年会(左右滑动查看讨论主题)。 更好的激动剂出现？ 去年，诺和诺德的GLP-1明星产品司美格鲁肽销售额达到了212亿美元，成为全球最畅销的药物之一。公司股价也一路走高，超过100美元。 五年后，礼来GLP-1/GIP受体双重激动剂替尔泊肽上市，并报告了更为强劲的减重数据。今年二季度，替尔泊肽的销售额大幅增长至43亿美元。得益于这款药物的强劲表现，礼来今年两次提高了全年的销售预期，年初至今股价上涨超过50%，成为全球市值最高的药企。 患者接受GLP-1类药物治疗后一年半内的平均体重减轻情况  来源|Epic Research 相比而言，诺和诺德的司美格鲁肽在二季度的销售额仅有59亿美元，其中减重品牌Wegovy销售额比市场预期低了14%，因此引发股价暴跌。尽管如此，凭借这款重磅减重产品，诺和诺德目前仍然稳居药企市值第二位。 据FactSet，分析师预期到2026年，替尔泊肽的销售额将达到300亿美元，司美格鲁肽将超过400亿美元。为了获得销售持续的增长，两家公司正在投入巨资加快生产，解决供应问题。 利润如此丰厚的市场，吸引了更多大玩家进入。 罗氏在9月30日的Roche Pharma Day上，提到了对这个潜在价值高达1,000亿美元的大市场的兴趣。去年，罗氏以27亿美元收购Carmot Therapeutics获得了三款G蛋白偏向的GLP-1受体激动剂——CT-868、CT-388和CT-996。 来源|Roche 当GLP-1和GIP受体激活剂与相关受体结合后，环磷酸腺苷 (cAMP) 信号通路被激活，但同时ß-arrestin也会被募集到受体上，然后部分通过受体运输减弱 G 蛋白信号传导，导致受体内化（receptor internalization）和脱敏（desensitization），削弱了药物疗效。 为了最大限度扩大GLP-1和GIP受体激活剂的治疗窗口，Carmot 将产品设计成具有信号传导偏向性，以优先激活 cAMP，同时很少甚至没有 ß-arrestin募集，从而减少受体内化和脱敏，以延长药理活性。 5月16日，罗氏披露了CT-388（GLP-1/GIP受体双重激动剂）的1期临床研究数据。结果显示，24周时最高剂量组安慰剂调整后的体重减轻达到18.8%，当天公司股价上涨超过4%。这一数据也超过了6月恒瑞ADA上发布的同类药物HRS9531的2期24周减重数据（16.7%），以及已上市产品替尔泊肽（11.9%）和司美格鲁肽（8.0%），成为已发布24周数据中减重最多的产品。 未来的市场领导者 在新竞品出现的同时，减重市场领军公司也对正在研发的下一代GLP-1产品寄予厚望。 在3月的资本市场日上，诺和诺德透露，在研新药CagriSema正在开展的3期减重研究包括五个子研究，计划招募1.3万名参与者，今年晚些时候将报告第一个研究的数据。此前发布的 20 周的 1 期减重试验结果显示，CagriSema可减重 17.1%，超过了司美格鲁肽的 9.8%。 CagriSema是cagrilintide（胰淀素和降钙素双重受体激动剂）和已上市药物司美格鲁肽的组合制剂。诺和诺德希望胰淀素（amylin）类似物和 GLP-1 受体激动剂的互补的机制能增强食欲抑制，实现更好的减重效果。 礼来同样在做加法。 去年的ADA（美国糖尿病协会）年会上，礼来发布了同时靶向GLP-1、GIP和GCG（glucagon）的新药retatrutide的2期减重研究结果。最高剂量下，48周安慰剂调整后减重22.1%，是已发布48周数据中减重最大的药物。此外，24周的安慰剂调整后减重也达到16%。 安进的高管及其投资者对他们的减重药物MariTide（maridebart cafraglutide，AMG133）寄予厚望，期望MariTide能挑战两巨头的霸主地位。在5月的一季度业绩会上，公司CEO Bob Bradway暗示2期数据很好，“我们对 MariTide 这款差异化产品很有信心”。随后股价飙升了15%。 在已发布12周减重数据的药物中， MariTide减重幅度最大，最高剂量组达到了16%，优于在2a期研究中表现出色的GLP-1/GIP受体双重激动剂VK2735的13周数据（13.1%）。安进目前正在开展MariTide针对超重和肥胖人群的2期研究，预计年底将发布结果。 MariTide拥有独特的机制，是一款同时靶向两个靶点的抗体-肽共轭物，抗体部分抑制GIP受体，而与抗体结合的两个GLP-1类似物可激活GLP-1受体。 来源|Véniant, M.M., et al. Nat Metab 6, 290–303 (2024). 安进的机制研究表明，MariTide 能同时与 GIP 和 GLP-1的受体结合，从而触发 GLP-1受体 的早期受体内化（receptor internalization），增强 GLP-1 特异性血浆和胞内体膜 cAMP 的生成，从而导致快速、显著和持续的体重减轻，且不易出现体重反弹。 口服制剂：又一个战场 尽管减重效果不如肽类注射剂，但口服小分子制剂生产成本低，且使用方便，更适合作为快速减重后的长期维持治疗，因此成为各大药企角逐的又一个战场。 诺和诺德已经成功完成了司美格鲁肽的口服制剂的减重3期研究，但该公司更在意的是新的候选药物。其中，GLP-1/amylin受体双重激动剂amycretin（NN6487）的口服制剂。3月发布的1期研究初步结果显示，用药12周后，安慰剂调整后减重12.0%，诺和诺德股价应声大涨9%。 年初，礼来的CEO David Ricks在投资者会议上提到了口服非肽类GLP-1受体激动剂orforglipron。根据去年ADA上发布的2期数据，最高剂量组下26周和36周安慰剂调整后减重分别可达到10.6%和12.4%。 辉瑞的口服GLP-1受体激动剂danuglipron（PF-06882961）则命运多舛。在放弃开发代谢功能障碍相关性脂肪肝（MASH）适应症后，去年底又因为退出率超过50%而放弃了每日两次的剂型。不过，今年7月辉瑞表示，将继续开发剂量优化后的danuglipron每日一次的剂型。然而，此前每日两次剂型的2b期研究中，最高剂量组32周安慰剂调整后减重10%，相对于礼来的orforglipron并无优势。 罗氏从Carmot获得的CT-996是一款小分子的GLP-1受体激动剂，根据7月发布的初步结果，这款每日一次的药物能在四周内达到安慰剂调整后6.1%。受此消息影响，罗氏股价一度上涨7%，竞争对手诺和诺德和礼来的股价则分别下跌了5%和近4%。 阿斯利康同样选择从外部购入口服资产。去年11月，该公司花费1.85亿美元首付款从中国公司诚益生物获得了每日一次口服GLP-1受体激动剂ECC5004（AZD5004），目前正在开展2期研究，尚未公布数据。 潜在买家有哪些 为了尽快获得具有竞争力的产品，除了自主开发以外，大药企还积极开展交易。前文提到的罗氏和阿斯利康都是通过外部购买获得了减重候选药物。 不过，仍有不少大药企迄今为止尚无新一代的减重产品，如强生、艾伯维、诺华、赛诺菲和BMS等。此外，默沙东的GLP-1和GCG受体双重抑制剂efinopegdutide（MK-6024）当前仅进行MASH适应症的开发，这些公司不可能放弃减重领域这个大市场，未来很可能会通过购买有竞争力的资产进入该领域。 而已有资产的公司也不会停止交易。 9月初，礼来与Haya Therapeutics达成多年期合作，探索使用Haya的专有技术平台，寻找暗基因组中的长链非编码RNA（lncRNA）靶点，开发减重和代谢新药物。去年该公司还斥资19.3亿美元收购了Versanis，获得myostatin单抗bimagrumab，开发减重适应症。 诺和诺德在今年1月以2.35亿欧元获得了EraCal的临床前食欲抑制剂Era-379等多款口服创新机制的口服小分子减重药物。去年8月，该公司11亿美元收购Inversago，获得的大麻素1型受体（CB1）逆激动剂monlunabant（INV-202）。 另一方面，一些拥有不错数据的在研减重药物及其开发商很有可能是大药企未来的收购目标。例如，Viking的GLP-1/GIP受体双重激动剂VK2735，以及Altimmune 的 GLP-1/GCG受体双重抑制剂pemvidutide等。 可喜的是，多家中国公司在今年的ADA等会议上发布的减重在研产品数据也相当不错，如甘李药业的GZR-18、恒瑞的HRS9531、先为达的伊诺格鲁肽（Ecnoglutide，XW003）等，受到海外关注。未来，或许会有大药企与中国药企的减重资产交易出现。 编辑 | 姚嘉 yao.jia@PharmaDJ.com  总第2228期 访问研发客网站，深度报道和每日新闻抢鲜看 www.PharmaDJ.com

摘要：自从发现人类呼吸道合胞病毒（hRSV）以来，进行了多项研究工作，以开发能够减少易感人群中由该病原体引起的严重疾病、住院、长期后遗症和死亡风险的疫苗和治疗方法。在这种情况下，针对hRSV的特定疗法主要基于单克隆和多克隆抗体，如静脉注射免疫球蛋白（IVIG）-RSV和单克隆抗体帕利珠单抗。然而，这些疗法存在显著的限制，包括需要招募大量康复志愿者献血以获取IVIG-RSV，以及与反复使用帕利珠单抗相关的成本。这些限制使得这种产品对于高风险患者以外的人群来说并不具有成本效益。这些问题强调了仍然需要为人类使用识别新的安全有效的治疗方法。然而，这些新疗法必须从相对较低的生产成本中受益，并且有机会为高风险人群和任何需要治疗的人提供。在这里，我们回顾了用于预防由hRSV感染引起的病理的不同抗体，突出了目前批准用于人类使用的治疗方法及其临床价值。同时，也回顾了基于临床前研究和临床试验结果的最有希望的新候选疗法。 1. 引言 人类呼吸道合胞病毒（hRSV）或基于2016年重新分类的人类正肺病毒，是一个全球性的主要病原体关注点。这种传染性病原体是季节性爆发的原因，与显著的发病率和死亡率相关。高风险人群在感染hRSV后出现严重后果，包括早产儿童，尤其是那些有生物医学并发症如支气管肺发育不良的儿童，以及老年人。在这些高风险人群中，hRSV感染更有可能引起下呼吸道疾病，导致许多情况下危及生命的肺炎。然而，值得注意的是，即使是足月健康婴儿也存在患严重hRSV肺炎的风险（尽管比早产婴儿的风险小），并且由于病毒的普遍性，构成了大多数病例。此外，大量证据表明，这种病毒感染，包括在婴儿期获得的感染，与长期的慢性后遗症相关，包括神经精神变化、哮喘、气道功能障碍和对过敏的易感性。这三种后果与hRSV引起的高度炎症性免疫反应有关。因此，预防hRSV感染的免疫病理学带来的严重健康后果是公共卫生的优先事项，特别是在易感人群中，无论是通过主动免疫、免疫预防还是早期治疗。 尚未批准针对hRSV的疫苗。此外，仅有一种预防性抗体产品，帕利珠单抗，在有限的情况下获得许可。在大多数hRSV感染的情况下，主要的管理策略是预防、症状管理和支持性治疗。为了理解缺乏针对hRSV的疫苗，机体在婴儿期间对这种病毒的免疫反应提供了关键见解。在生命的早期，免疫反应倾向于极化为Th2型。因此，hRSV促进婴儿发展出一种类似过敏的Th2偏向的免疫反应。这种反应包括相当大的肺部和气道炎症，以及无效的免疫记忆的建立，使个体容易再次感染。曾经被视为有希望的疫苗候选物，由甲醛灭活病毒颗粒（FI-hRSV）组成，在儿童中引起这种类型的反应，并在再次暴露于病原体时导致疫苗增强疾病（VED）。在试验参与者中，自然hRSV感染在接种疫苗后导致了严重的疾病和两名婴儿死亡。自那次事件以来的研究强调了开发能够将适应性反应转向具有有效抗病毒能力的Th1偏向免疫反应的疫苗原型的必要性，理想情况下将包括中和抗体和hRSV特异性T细胞和B细胞的产生。 尽管hRSV疫苗开发的历史充满挑战，但过去几十年的密集研究努力已经导致多个疫苗候选物处于临床前和临床研究的不同阶段，包括亚单位疫苗、病毒载体疫苗、基于DNA的疫苗和基于重组结核杆菌卡介苗（BCG）的疫苗等。与其他药物开发领域一样，当前的努力已经利用了现在对hRSV的广泛结构知识，以确定新的药理学靶点。然而，尽管有这些努力，这些疫苗候选物中还没有一个被批准用于临床使用。这一事实强调了在继续寻找安全有效的疫苗的同时，探索和发展其他预防性和治疗性策略以对抗这种病原体的重要性。 通过不同于疫苗接种的治疗途径已经评估了对hRSV引起的疾病进行保护。唯一获得许可的针对hRSV的药品是针对病毒融合蛋白（F-hRSV）的单克隆抗体帕利珠单抗和广谱抗病毒药物利巴韦林，后者不是通过明确针对hRSV结构成分的机制发挥作用。这两种产品在预防hRSV引起的严重疾病方面的效果有限。此外，多克隆免疫球蛋白产品，如静脉注射免疫球蛋白（IVIG），已被批准用于对抗hRSV。然而，随着帕利珠单抗的出现，FDA暂停了多克隆免疫球蛋白的使用，转而支持更现代和有效的单克隆抗体。 本文综述探讨了针对hRSV的抗体产品，讨论了它们的发展历史以及临床使用的产品类型，并突出了关键优势和弱点。接下来，我们讨论了临床中用于对抗hRSV的抗体产品的临床价值，重点关注抗感染效果和其他关键临床结果，如住院和死亡。最后，我们简要概述了正在进行临床前或临床开发的新型抗体产品。 2. 针对hRSV的抗体使用历史 hRSV最初是在50年代从一群黑猩猩中分离出来的，被称为黑猩猩感冒病毒（CCA）。这种病毒被分类为单链、负义RNA病毒，基因组由10个基因组成，编码11种蛋白质（9种结构蛋白和2种非结构蛋白）。通过对hRSV结构的数十年研究，提供了许多可能的药理学靶点，包括结构蛋白和非结构蛋白。在结构蛋白中，引起最大兴趣作为可能的药理学靶点的是融合糖蛋白（F-hRSV）、附着糖蛋白（G-hRSV）、核蛋白（N-hRSV）和膜蛋白（M-hRSV）。 在未能证明FI-hRSV疫苗在免疫儿童人群中的安全性之后，探索了新的疗法以控制hRSV感染在风险人群中引起的严重预后。然而，到目前为止，只有两种针对hRSV的具体治疗药物获得批准，这两种都是基于免疫球蛋白的预防性药物。这些是来自康复期血清的多克隆免疫球蛋白（即静脉注射免疫球蛋白；IVIG）和人源化单克隆抗体帕利珠单抗。在这两种中，只有帕利珠单抗仍在临床使用，原因是IVIG的生产不可靠性、批次间变异性、成本以及缺乏优越性。 2.1.  当前临床使用的针对hRSV的抗体类型 正如前文提到的，有两种基于免疫球蛋白的产品被批准用于对抗RSV的临床：多克隆抗体，正式称为呼吸道合胞病毒静脉注射免疫球蛋白（RSV-IVIG，RespiGam®）和人源化单克隆抗F抗体帕利珠单抗。然而，没有针对hRSV的其他蛋白（无论是结构蛋白还是非结构蛋白）的抗体被批准用于临床使用（表1）。 RSV-IVIG是第一个被批准用于对抗hRSV的基于抗体的产品。然而，在批准后不久，其有效性和成本效益就受到了质疑。此外，作为一种从康复患者那里获得的多克隆产品，RSV-IVIG与批次间高度变异性相关，因此其效果、药代动力学特性和不良反应是不可预测的。因此，在帕利珠单抗显示出明显优势和更大一致性后，IVIG被停用。RSV-IVIG因此不再在标准临床实践中使用。 相比之下，帕利珠单抗是一种针对F-hRSV的人源化单克隆抗体，作为hRSV的中和剂。它被指示用于高风险早产婴儿的免疫预防。然而，其高成本、频繁给药的需求（在流行季节前五个月每月一次）、中等效果以及仅限于预防使用（在感染后治疗中显示出缺乏效果）突显了在临床实践中需要更优越的药剂。一般来说，用于预防和治疗目的的单克隆抗体领域提供了有希望的潜力。这些药剂提供了卓越的目标特异性和高亲和力，因此可能以相对较少的不良反应实现强大的治疗效果。因此，除了帕利珠单抗外，还有几种针对hRSV的抗体产品正在进行临床前或临床开发。正在进行临床研究的两种抗体是：在志愿者中促进皮肤反应的III期临床试验失败的motavizumab和最近在英国和欧盟获得监管批准的nirsevimab。它们都是作为中和抗体的抗F免疫球蛋白。 帕利珠单抗、motavizumab和nirsevimab都针对F-hRSV。尽管这种蛋白作为抗体开发的目标引起了大部分研究兴趣，但针对G-hRSV、M-hRSV和N-hRSV的抗体的生成也已经被探索。 2.2.  当前抗体产品的临床价值、效果和结果 由于通常具有有利的安全性和有效性，单克隆抗体在治疗和预防目的的使用在过去几十年中呈爆炸性增长，成为癌症、自身免疫和传染病治疗中最成功的疗法之一。不幸的是，在hRSV感染的特定领域，这种进展并没有像其他领域那样壮观。迄今为止，用于对抗hRSV的两种免疫球蛋白产品仅具有有限的效果，它们不利的成本效益比使它们的目标人群相当狭窄。然而，早产儿和有肺部并发症的婴儿群体是例外，其中帕利珠单抗被描述为具有有利的成本效益。相反，即使这个人群可以从这种抗体中受益，由于hRSV的普遍性，大多数严重的hRSV病例发生在没有生物医学并发症的婴儿中，这个人群被排除在预防之外。这些观察结果突显了将对抗hRSV的治疗武器扩展到更广泛的患者群体的可能性。正如前文提到的，由于IVIG的停用，只有帕利珠单抗目前定期使用，尽管由于其最近的批准，nirsevimab也预计将很快普及。 帕利珠单抗专为有生物医学并发症的早产儿保留，尤其是支气管肺发育不良。效果适中：在预防住院方面接近55%。由于其半衰期短且没有任何免疫激活效果，帕利珠单抗的治疗效益是短暂的。因此，它需要频繁给药（在秋季和冬季期间多达五次注射）。这使得它成为管理hRSV的昂贵治疗策略。由于它作为中和抗体的作用，帕利珠单抗最好用作预防，以防止感染许多宿主细胞。因此，避免随后的呼吸病理学，并在疾病，特别是严重的免疫介导疾病已经建立时，作为治疗的价值很小。此外，由于F-hRSV容易发生突变，已经报告了逃避中和的情况，这突显了针对更保守的结构，如N-hRSV或G-hRSV的必要性，两者都被描述为具有保守域。 值得注意的是，尽管帕利珠单抗是FDA批准的产品，但其针对hRSV的免疫球蛋白产品的有效性，包括帕利珠单抗，一直受到质疑。Cochrane数据库的系统评价评估了在高收入国家的临床环境中使用IVIG、帕利珠单抗和motavizumab，并发现没有任何疗法在分析的任何临床结果上与安慰剂不同。此外，免疫球蛋白在儿童中没有显著降低死亡率或住院时间。此外，研究发现帕利珠单抗在青少年极早产儿中没有显著改善肺功能结果，包括强制呼气量和清除指数。这种长期效益缺乏的原因尚不清楚，但可以假设，鉴于帕利珠单抗如前所述仅作为中和抗体，其有用性可能完全来自于早期预防，一旦感染和免疫病理学在呼吸道中建立，其治疗价值就有限了。这些结果强调了支持性治疗是严重hRSV感染最有价值的干预措施。因此，仍然存在预防严重疾病的未满足需求，这突显了开发可能显著改善临床结果的预防和治疗药剂的显著潜力。 3. 新型研究药物 新型抗体产品应该满足几个理想的标准，以开发可靠的药物治疗方案。首先，它们应该具有非常高的靶向亲和力，以避免在指定剂量下产生非靶向效应。此外，需要优化药代动力学特性，包括相对较长的半衰期和有效分布到目标组织，以确保少量给药就能达到预期的治疗效果。在这方面，一些修改策略，如糖基化或战略性氨基酸修饰，已经在其他抗体产品中增强了药代动力学。另一个有趣的药代动力学变化涉及设计不同于注射的给药途径，如可吸入或鼻内给药，这可能在感染部位提供增强的局部保护，并提高患者的依从性。在这方面，概念验证研究已经证明，在动物模型中，通过气溶胶给予帕利珠单抗能够成功地在肺部沉积抗体，这种方法可能作为预防措施，通过控制早期感染后在呼吸道组织中的局部病毒传播，以预防严重疾病，这表明这种抗体的可吸入形式未来可能会被批准用于临床。 此外，更倾向于使用人源化或全人抗体，而不是小鼠或嵌合抗体，因为它们引发抗免疫球蛋白抗体的风险较低。另一个重要考虑因素是免疫球蛋白类别：虽然IgG和IgM抗体可以引发补体依赖性细胞毒性，但IgA产品可能更适合在病毒进入点局部给药。最后，必须仔细设计药物靶点。针对病毒表面蛋白的免疫球蛋白，如F-hRSV、G-hRSV或M-hRSV，预计将作为中和抗体，因此最适合用于预防或在已知暴露后早期治疗。 另一方面，将抗体针对病毒膜内发现的蛋白质（如N-hRSV、P-hRSV或L-hRSV）或非结构蛋白，可能会让这些抗体能够附着在感染的细胞上。然而，到目前为止，很少有抗体候选物处于临床前测试阶段，并且不包括病毒的F蛋白，而是针对N和G蛋白的抗体。与F-hRSV和G-hRSV不同，N-hRSV不是表面蛋白，而是可以通过组织相容性复合体I型（MHC-I）或直接通过膜表达在感染细胞中呈现，而F-hRSV和G-hRSV在病毒表面可用。因此，抗N抗体可以通过免疫系统的效应功能（如补体依赖性细胞毒性、抗体依赖性细胞毒性和吞噬作用）作为早期感染控制的治疗剂。此外，这些抗体可能通过招募抗原呈递细胞到感染部位，有助于产生适当的免疫记忆。 Nirsevimab是一种IgG1类人免疫球蛋白，通过与F-hRSV的融合前构象结合，作为中和抗体发挥作用。因此，与结合融合后构象的免疫球蛋白相比，病毒中和显著增强。Nirsevimab在帕利珠单抗的Fc区域具有针对性突变，即三个氨基酸替代（YTE），这使得其在通过肌肉注射途径给药时，与帕利珠单抗相比具有显著增强的半衰期。此外，临床研究表明，与住院相关的下呼吸道感染（LTRIs）发生率减少了70%。这使得它从经济和患者依从性的角度来看都很有吸引力，因为每个人每季应该需要更少的免疫接种，节省成本并帮助实现更好的患者依从性。在2015年获得美国快速通道认定后，Nirsevimab在2016年通过了第一期1/2临床试验，于2019年进入第三期试验，并在2022年在英国和欧盟获得首次批准。 Motavizumab是一种研究中的抗F-hRSV人源化单克隆中和抗体，已经经历了多年的临床开发阶段。这种抗体是通过在帕利珠单抗的互补决定区进行修改而创建的，与帕利珠单抗相比，其效力大幅增加。然而，motavizumab在临床试验中缺乏对帕利珠单抗的明显优势，以及高发生率的不良反应，意味着这种抗体未能完成临床研究并获得美国FDA的批准。 另一种经过临床试验的抗F-hRSV抗体是Suptavumab（REGN2222）。虽然已经发现它比帕利珠单抗在预防hRSV引起的疾病方面提供了更多的保护，但第三期临床试验并未成功，Suptavumab在2017年被中止。 其他处于临床前或早期临床阶段的针对hRSV的中和单克隆抗体包括抗F IgA HNK20、三聚体抗F-hRSV抗体ALX-0171和抗G-hRSV小鼠单克隆抗体131-2-G。 新型针对hRSV感染免疫预防的治疗方法包括针对核蛋白（N-hRSV）的抗体。已经生成并正在临床前研究中探讨抗N-hRSV抗体。它们提出的作用包括通过在感染样本中检测N-hRSV进行诊断，以及预防性和治疗性地对抗hRSV感染。如前所述，这些药剂是针对不在hRSV表面而是已证明在感染细胞表面表达的蛋白。因此，这些抗体的一个潜在用途可能是通过免疫系统的效应功能，促进选择性杀死感染细胞，从而早期控制已建立的感染。此外，假设鉴于N-hRSV比F-hRSV更保守，抗N抗体可能更能抵抗逃避帕利珠单抗和nirsevimab中和的逃逸变体。值得注意的是，针对N-hRSV的药物产品开发仍处于早期阶段，但已有几种临床前产品被报道。除了前述用于潜在诊断目的的抗N抗体外，研究还报道了在采用纳米颗粒的免疫平台中使用这种蛋白，以及表达N-hRSV的重组BCG疫苗。 正如本文提到的，除了病毒的F蛋白外，寻找新的治疗靶点的搜索正在进行中。沿着这些思路，开发了一种针对病毒G蛋白的抗体，称为131-2G，它阻断了G蛋白与CX3CR1的结合，CX3CR1是据报道hRSV用于病毒附着以及可能随后进入肺上皮细胞的受体，已经在小鼠中显示出有希望的保护结果。此后，这种抗体被人类单克隆抗体2B11和3D3所取代，两者在临床前研究中都显示出有希望的数据，显示肺组织和支气管肺泡灌洗液中的病毒载量和细胞浸润减少。 图1 hRSV蛋白作为设计针对hRSV的单克隆抗体的靶点及其在发病过程中的作用。(A) hRSV及其用于开发单克隆抗体的蛋白的示意图。(B) 抗F（黄色）、抗G（绿色）和抗N（粉红色/紫色）抗体及其在hRSV诱导的肺上皮病理发生过程中的作用。 注释：图1是根据“Baby”、“Generic virus”、“Antibody IgG”、“Lungs”、“Natural Killer cell”、“Macrophage”、“Ciliated epithelial cell”和“Enterocyte”模板改编的，使用BioRender.com（2022年）创建。 缩写：ADCC，抗体依赖性细胞毒性；CDC，补体依赖性细胞毒性。 4. 结论 针对hRSV的药物武器库的增长速度一直很慢，目前唯一批准用于这种病毒的药物产品具有不令人满意的临床概况。针对hRSV的抗体或抗病毒药物面临着需要高亲和力的复杂挑战，无论是快速中和还是快速引发效应免疫功能，这取决于作用机制，对病毒变体免疫逃逸的抵抗力，以及延长的半衰期。令人鼓舞的是，最近在药物发现和开发方面的进展让人们有了新的乐观态度。最近在结构生物学方面的研究为hRSV的病毒结构提供了详细的图像，为药物调节提供了许多潜在目标。除了当前正在进行临床研究的药剂外，还有许多处于临床前阶段。通过涉及免疫系统效应功能的机制，可以预期针对新靶标的药剂可能在对抗hRSV的战斗中提供新的治疗策略。另一方面，针对hRSV的疫苗开发仍在继续。这一领域的主要挑战在于引发长期偏向Th1表型的免疫反应，以避免疫苗增强疾病的发生。对我们对hRSV免疫反应的理解的提高，可能会促进新的有希望的疫苗候选物的出现，能够遏制这种病原体引起的发病率和死亡率。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。