乙肝新药:百家争鸣,砥砺前行
文 l 漫投罗 慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染是导致肝炎、肝硬化、肝癌等疾病的常见原因,在亚洲地区尤为严重。根据世界卫生组织(WHO)估计,全球目前有大约2.57亿存量HBV感染患者,截至目前还没有一款能够治愈乙肝的药物上市,因此乙肝新药的研究也成为全球热点,本期漫投简史将对乙肝病毒和其治疗技术进行系统的梳理。
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文 l 漫投罗
来源 l 漫投简史(ID:metallur)
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近日,Ionis Pharmaceuticals公司公布了其在研反义寡核苷酸药物IONIS-HBVRx和IONIS-HBV-LRx治疗慢性乙肝(CHB)的II期临床试验,结果令人欣喜。同时葛兰素史克(GSK)公司将获得这两款乙肝疗法的研发和推广权益,Ionis公司将获得2.62亿美元里程碑付款和另行约定的销售分成。Ionis Pharmaceuticals使用了配体复合反义技术(LICA),通过在反义药物上添加特定化学结构或者分子,增强了药物向特定组织的递送能力,降低跟乙肝病毒感染和复制相关的病毒蛋白,高效特异地抑制HBV的复制与表达。反义核苷酸疗法(Antisense oligonucleotides,ASOs)对HBV具有很高的特异性,显著降低血清中的乙肝表面抗原(HBsAg)水平,并可能导致乙肝病毒cccDNA水平出现显著下降,这都是目前聚合酶抑制剂无法达到的效果 [1]。
Ionis反义疗法图示(图片来源:Ionis官方网站)[1]
截至目前,还没有一款能够治愈乙肝的药物上市,因此乙肝新药的研究也成为全球热点,本期漫投简史将对乙肝治疗技术进行系统的梳理。
简析乙肝病毒
慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染是导致肝炎、肝硬化、肝癌等疾病的常见原因,在亚洲地区尤为严重。根据世界卫生组织(WHO)估计,全球目前有大约2.57亿存量HBV感染患者。首先漫投简史带您认识下乙肝病毒的结构和其感染人体肝脏细胞的全过程。
从分子水平对HBV的生物学、病毒和宿主细胞相互作用的研究已取得重要进展。完整的HBV颗粒也叫Dane颗粒(丹娜颗粒),直径只有42纳米,病毒有外壳和核心两个部分。
外壳就是这件所谓的外套(Envelope),厚7-8纳米,是由脂质双层和蛋白质组成的囊膜,脂质双层内含有S抗原、前S1和前S2抗原,它们一起又构成了外壳上大、中、小三种蛋白形式,统称为乙肝表面抗原(HbsAg),也叫澳抗。
HBV核心颗粒直径28纳米,呈二十面体立体对称,其表面才是病毒真正的衣壳(Nucleocapsid),由乙肝病毒的核心抗原(HBcAg)和e抗原(HBeAg)组成;游离态的核衣壳只能在肝细胞的细胞核内观察到。
核衣壳内包含的病毒基因组是一个部分双链的松弛环状DNA,即RC-DNA,两链长短不一,长链完整且长度恒定,为负链;短链长度可变,大概是长链的50%~80%,为正链,表面抗原和核心抗原都是由其编码而来。HBV基因组最显著的特征在于其结构紧密,功能齐全,而且非常小(其DNA分子大约含有约3200个核苷酸,比已知的最大的病毒基因组小几百倍,和人类拥有的基因组相比较,仅仅是百万分之一)。HBV基因组的开放阅读框(ORF)存在重合,一个ORF可转录两种 mRNA,编码两种蛋白,所有基因表达和复制所必须的调节原件都埋在基因序列中。
功能性治愈乙肝的最大挑战在于无法清除肝细胞内cccDNA以及病毒特殊免疫逃逸机制[4]。
cccDNA是一个病毒微型染色体(minichromosome),能让病毒在受到感染的细胞中长期存在,同时其半衰期长,现有疗法均不能有效清除cccDNA,核苷类药物停药或免疫抑制状态下病毒反弹提示 cccDNA 可持续存在长达数十年,但目前尚没有人类 cccDNA 消减动力学数据。
另外,HBV在肝细胞内的复制不会被细胞内的先天免疫系统识别,其生成和分泌的大量病毒抗原,阻碍了HBV特异性T细胞和B细胞的功能,无法有效控制感染。
乙肝治疗技术综述
肝细胞表面一种叫做肝脏胆汁酸转运体(NTCP,牛磺胆酸钠共转运多肽)的蛋白能够与HBV包膜蛋白的关键受体结合域发生特异性相互作用,正是HBV感染宿主细胞所需的受体,因此,阻断NTCP有希望治疗乙肝。目前布局这一靶点的企业包括Myr Pharma、华辉安健、贺普药业等,处于临床研究阶段。
Myr Pharma在2019年欧洲肝病学会年会上报道了NTCP抑制剂bulevirtide一项IIb期研究的积极结果。Bulevirtide(Myrcludex)是治疗慢性乙型和丁型肝炎感染的一线抑制剂,同时获得欧洲药品管理局(EMA)和美国食品和药物管理局(FDA)治疗HDV感染的Orphan药物指定。
上海贺普药业研发的1.1类乙肝治疗新药贺普拉肽获得NMPA临床试验默认许可,通过与HBV肝细胞感染受体钠-胆酸转运蛋白NTCP特异性结合,阻断HBV感染。
华辉安健公司重点开发的具有全新靶点和机制、拥有全球自主知识产权、药学性能优异的乙肝治疗药物全人源单抗HH-003已于2019年1月3日展开在健康受试者的Ia期临床试验。
HBV衣壳蛋白装配抑制剂以病毒的衣壳蛋白装配(Capsid assembly)为靶点,对衣壳蛋白装配的阻断或加快衣壳蛋白降解都会干扰衣壳装配过程,从而影响病毒复制。全球目前在研的HBV衣壳蛋白抑制剂从化合物结构上主要分为两大类:异芳基—二氢嘧啶( heteroaryldihydropyrimidines, HAPs)和磺酰胺类( phenylpropenamides, PPAs ),我国上海挚盟医药科技公司在2018年美国肝病年会上又发布了具有全新骨架的吡唑类化合物CB-HBV-001。目前,已有多款衣壳蛋白抑制剂处于临床试验或临床前试验阶段,包括东阳光、杨森、Assembly、Arbutus、齐鲁制药、挚盟医药、Emory、ENANTA、Novira、新通药业、Baruch S. Blumberg Institute、科伦药业等。。
东阳光的甲磺酸莫非赛定是国内目前唯一临床在研的衣壳蛋白抑制剂,具有不错的抗HBV效果,已经开展二期临床试验,有望成为first-in-class品种。
Assembly公司在研的ABI-H0731是一款新型核心蛋白变构调节剂(CpAM),能选择性的靶向病毒核心蛋白,该HBV蛋白涉及HBV生命周期中多个步骤包括cccDNA的形成,该药目前处于II期临床试验。
病毒抗原分泌到血液中抑制了人体免疫系统对HBV病毒的免疫,在对HBV的“免疫耐受”及慢乙肝的发生发展过程中扮演了重要角色,因此表面抗原成为目前诸多抗乙肝药物的靶标。目前布局的企业有Replicor和GC Pharma等。
Replicor公司的Rep 2139和Rep 2165能够快速消除血液中的肝炎表面抗原,降低乙型肝炎病毒载量,增加抗-HBs抗体效价。
RNAi(RNA interference,RNA 干扰)属于抑制HBV基因表达的一种方法。RNA干扰是通过小干扰RNA ( small interfering RNA,siRNA ) 造成目的 mRNA 特异性降解,从而使基因转录后沉默。由于RNAi可以作为一种简单、有效的代替基因剔除的遗传工具,正在功能基因组学领域掀起一场真正的革命,并将加快这个领域的研究步伐。
RNAi 治疗是使 siRNA 进入细胞内,干扰特定疾病基因RNA的功能,使蛋白质的翻译停止而起到疾病治疗的作用,靶向HBV mRNA是治愈性乙肝疗法的可能途径,HBV RNAi 疗法已经在临床试验中表现出可喜的疗效,其可以限制HBsAg的表达,并帮助HBV特异性免疫力的恢复。目前布局的企业包括Arrowhead Pharma、Arbutus Biopharma、Roche、Alnylam Pharma、Vir Biotech、Dicerna、Benitec、Arcturus Therapeutics等。
反义核苷酸疗法(Antisense oligonucleotides,ASOs)与RNAi疗法类似,对HBV具有很高的特异性,显著降低血清中的乙肝表面抗原(HBsAg)水平,并可能导致乙肝病毒cccDNA水平出现显著下降。
Ionis Pharmaceuticals已经将其产品推向临床II期。其反义寡核苷酸药物IONIS-HBVRx和IONIS-HBV-LRx治疗慢性乙肝(CHB)的II期临床试验结果令人欣喜,同时葛兰素史克(GSK)公司将获得这两款乙肝疗法的研发和推广权益。
cccDNA是乙肝病毒生命周期中最为重要的一环,是病毒复制扩增的模板,目前ZFN、TALEN及CRISPR-Cas9等基因编辑系统是解决这一问题的希望,利用基因编辑系统清除乙肝病毒cccDNA及基因组插入DNA已在一些细胞模型及实验动物模型上得到了概念验证,其挑战主要为解决肝细胞递送、脱靶效应、cccDNA含量测量、回避或克服免疫系统对基因编辑的影响等。目前布局基因编辑乙肝疗法的公司包括Intellia Therapeutics、Excision Biotherapeutics、Precision Biopharma等。
治疗性疫苗是指在已感染病原微生物或已患有某些疾病的机体中,通过诱导特异性的免疫应答,达到治疗或防止疾病恶化的天然、人工合成或用基因重组技术表达的产品或制品属于特异性免主动疫疗法。治疗性乙肝疫苗是针对慢性乙型肝炎患者或HBV携带者,通过不同途径呈递乙肝抗原,打破机体的免疫耐受,有效诱导免疫应答,达到清除乙肝病毒目的。治疗性乙肝疫苗主要分为基因工程蛋白疫苗、DNA疫苗、DC疫苗等[5]。
目前布局治疗性疫苗的企业相对较多,包括Center for Genetic Engineering and Biotechnology、AiCuris pharmaceutical、Inovio Pharmaceuticals、Ichor Medical 、Transgene、Altimmune、Tomegavax Inc、GeoVax、Vical、VBI Vaccines、Akshaya Bio Inc、CaroGen Crop等。
在慢性乙肝患者中激活先天免疫力可以通过利用细胞因子(TNF,IFNα,IFNγ和IL-1β)效应、Toll样受体(TLR)激动剂、RIG-I激动剂、NOD2激动剂来实现。IFNα已经用于乙肝治疗多年,目发现不良反应较多,TLR7、TLR8激动剂和RIG-I激动剂成为新的研究领域。TLR7激动剂GS-9620能够在浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cells)中激活IFNα的生成。TLR8激动剂能够强力激活肝内单核细胞和树突状细胞生成和分泌IL-12和IL-18,而IL-12和IL-18会激发IFNα的生成,而且IL-12可以部分恢复耗竭HBV特异性T细胞的活性[4][6]。
目前布局的企业包括Roche、Spring Bank Pharmaceuticals、Gilead Sciences、Janssen Pharma、正大天晴、恒瑞医药等。
新加坡Lion TCR公司与德国汉堡大学医学中心(University Medical Center Hambourg)合作,开发出用T细胞免疫疗法控制慢性乙型肝炎(CHB)感染的技术,该研究团队用分子生物学技术来修饰患者的T细胞,使用mRNA转导来设计出瞬时对HBV特异性的TCR重定向T细胞(Transient HBV specific TCR-redirected T cells)作为抗CHB的新治疗策略。将其注入患者体内时,TCR重定向的T淋巴细胞就能在肝细胞中发现和识别乙型肝炎病毒,并对其进行抑制或清除。
Immunocore公司以全新设计的免疫动员T细胞受体为基础的药物(ImmTAVs)用于乙肝的治疗,目前在治疗乙肝研究领域处于临床前研究。
2019年1月,歌礼生物与康宁杰瑞将PD-L1抗体KN035定位于慢性乙型肝炎的治愈领域,若未来这类药物治愈乙肝的目标可以实现,那么市场空间将会非常可观。
核糖核酸酶H是乙肝病毒复制过程中一种重要的酶,是乙肝病毒多聚酶基因编码的4个功能域之一,该蛋白具有降解DNA-RNA杂交体中RNA的活性,在HBV 逆转录过程中发挥重要作用。 Arbutus 公司目前拥有一款处在临床前研究阶段针对核糖核酸酶H的在研乙肝新药ARB-452。
核苷类似物代表药物有拉米夫定、阿德福韦酯、恩替卡韦、替比夫定、Levovir (Clevudine)、Besivo (besifovir)、富马酸替诺福韦二吡呋酯(TDF)、替诺福韦艾拉酚胺(TAF)。但这类药物均只能通过抑制病毒复制来延缓病情,治愈率有限,部分患者在现有药物治疗过程中不少出现耐药,甚至包括替诺福韦耐药(韩国2017年已有公开的耐药病例报道),目前国内外均有不少厂家对此类药物进行更新换代,其中主要以开发替诺福韦(TFV)的前药为主。目前新通药业、Hepion Pharmaceuticals等公司通过前药理论和肝靶向理论,改善耐药和PK/PD性质,开拓了核苷类似物治疗新的疆土。
展 望
未来实现HBV治愈的治疗方案可能是多种药物组成的联合方案,在设计组合疗法时了解不同疗法潜在毒副作用及相互作用或许为乙肝治疗不错的选择。上述这些企业为乙肝治疗的临床应用指明了方向,虽然在各种挑战中砥砺前行,但是结果依旧是光明的,衷心希望他们早日成功治愈乙肝,为人类造福。
引用文献
[1] 药明康德. 速递 | 有望“功能性治愈”乙肝?GSK囊获乙肝创新疗法. 药明康德. 2019.
[4] Fanning GC, Zoulim F, Hou J, Bertoletti A. Therapeutic strategies for hepatitis B virus infection: towards a cure. Nat Rev Drug Discov. 2019 Aug 27. doi: 10.1038/s41573-019-0037-0. [Epub ahead of print].
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