用于治療炎性腸?。↖BD)的傳統(tǒng)藥物,通常直接抑制病理性炎癥反應(yīng)。
同時治療克羅恩?。–D)和潰瘍性結(jié)腸炎(UC)的藥物,包括:糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑(巰基嘌呤、甲氨喋呤)和生物制劑(抗-TNF 和 抗-整合素)
此外,還有5-氨基水楊酸用于UC的治療;抗-IL12/23生物制劑治療CD。
盡管已經(jīng)有這么多藥物用于IBD治療,但CD和UC的治療失敗率和手術(shù)切除率仍然很高。
因此,非常有必要繼續(xù)研發(fā)新藥,并優(yōu)化現(xiàn)有藥物。
目前,新藥的審批需要進行多項高質(zhì)量的隨機、安慰劑對照III期臨床試驗,每項試驗均需要招募數(shù)百名患者。
在開展III期臨床試驗之前,必須先進行一系列的研究。從藥物研發(fā)的歷史來看,一般都采取逐步推進的方法。
第一步進行動物毒理學(xué)研究,之后在IBD動物模型中進行概念驗證(PoC)研究。
第二步,啟動I期臨床研究,評估健康志愿者中單劑量和多劑量的安全性、耐受性和藥代動力學(xué)(PK)。
第三步,啟動II期臨床研究,招募活動性疾病的患者建立藥物劑量-療效關(guān)系,并確認健康人試驗中獲得的PK結(jié)果,是否在患者中一致。
如果研究在這個階段獲得了積極的結(jié)果,制藥企業(yè)和醫(yī)療監(jiān)管機構(gòu)會同意進入III期研發(fā)階段。
這通常需要3至5年才能完成,更大規(guī)模地確認藥物安全性和有效性。
總之,盡管藥物研發(fā)企業(yè)和醫(yī)療監(jiān)管機構(gòu)都熟悉這一流程,但傳統(tǒng)的藥物研發(fā)流程非常緩慢而昂貴的。
因此,開發(fā)新藥物的成本,是制約IBD未來藥物研發(fā)的關(guān)鍵因素。如何在提高藥物研發(fā)效率的同時保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性,是重點關(guān)注的問題。
在這方面,應(yīng)用臨床藥理學(xué)的進展和精準(zhǔn)治療原理,有可能加速IBD新藥的研發(fā)。本文回顧了這方面的進展。
一、單克隆抗體的藥代動力學(xué)
自從引入英夫利西單抗(最早用于CD治療的單克隆抗體)以來,研究人員對單克隆抗體的吸收、分布和代謝的認識,已經(jīng)取得了重要進展。
首先非常明確的是,在不同患者和不同時間點,單克隆抗體藥代動力學(xué)(PK)特征具有很高的變異性。
盡管約60%的藥物清除變異性,可以通過體重、血清白蛋白濃度、性別,C-反應(yīng)蛋白(CRP)濃度、抗藥物抗體(ADAbs)和疾病類型來預(yù)測,但其它影響因素仍然未知。
鑒定藥物PK影響因素,是藥物研發(fā)早期的一個優(yōu)先事項,因為對這些藥物特性的深入了解可以更明智地選擇劑量,并探索最佳的計量-藥效關(guān)系。
這一數(shù)據(jù)可以最大程度降低II期試驗的受試者數(shù)量,目前已經(jīng)用于實踐中。
例如,選擇性JAK1抑制劑Filgotinib治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的研究,喜樹堿拓撲異構(gòu)酶I抑制劑治療腫瘤的研究中,已經(jīng)應(yīng)用藥代動力學(xué)(PK)和藥效學(xué)PD模型。
腫瘤壞死因子(TNF)和其他細胞因子的產(chǎn)生,受炎癥疾病活動的影響,并且也受遺傳和環(huán)境因素決定。
多項觀察性研究表明,在使用抗-TNF藥物的患者中,血清藥物濃度較高的患者療效和預(yù)后更好。
因此,上述數(shù)據(jù)支持使用治療藥物監(jiān)測(TDM)來指導(dǎo)治療決策,以應(yīng)對藥物繼發(fā)失效。
盡管這一概念現(xiàn)已經(jīng)在臨床實踐和指南中廣泛接受,但尚未通過隨機對照試驗進行驗證。
來自2個隨機對照試驗TAXIT和TAILORIX的數(shù)據(jù),并不完全支持常規(guī)使用主動藥物監(jiān)測來優(yōu)化治療,預(yù)防藥物失效。
在TAXIT研究中,275名接受英夫利西單抗長期維持治療的IBD患者,使用主動藥物監(jiān)測進行劑量優(yōu)化,以維持3-7 μg/ mL的藥物濃度。
英夫利西單抗?jié)舛?lt;3 μg/mL的患者,會增加藥物劑量,使臨床緩解的比例顯著上升,并伴隨CRP水平降低。
而英夫利西單抗?jié)舛?gt;7 μg/mL的患者,會降低藥物劑量。這些患者的臨床緩解或CRP水平?jīng)]有明顯影響,但費用成本降低了27%。
此外,患者也可以根據(jù)臨床癥狀調(diào)整英夫利西單抗的劑量,也可以獲得與藥物監(jiān)測相同的緩解率,但藥物監(jiān)測組的患者成本較低。
在TAILORIX研究中,122名活動性CD患者接受英夫利西單抗和免疫抑制劑聯(lián)合治療。
誘導(dǎo)緩解后患者隨機分為3組,英夫利西單抗藥物調(diào)整方案如下:
(1)根據(jù)癥狀、生物標(biāo)志物和血藥濃度,每次調(diào)整2.5 mg/kg;
(2)根據(jù)癥狀、生物標(biāo)志物和血藥濃度,劑量增加至10 mg/kg;
(3)僅根據(jù)癥狀,增加劑量至10 mg/kg
三組患者最終的無激素緩解率分別為33%、27%和40%,未表現(xiàn)出統(tǒng)計學(xué)顯著性差異(P=0.50)。但確實觀察到藥物濃度和療效之間存在聯(lián)系
盡管與抗-TNF藥物機制不同,維多珠單抗(Vedolizumab)治療CD和UC患者也觀察到了類似的聯(lián)系。
基于上述觀察結(jié)果,對藥物濃度不足的患者通過劑量強化可以提高療效,這一概念目前已經(jīng)建立。
由于尚未完全確定與療效相關(guān)的藥物濃度,治療藥物監(jiān)測(TDM)對用藥的指導(dǎo)作用仍有待證實。
然而,在當(dāng)前的早期藥物開發(fā)中,已經(jīng)建立了基于暴露劑量的概念。
近期IL-23單克隆抗體mirizikumab的II期臨床試驗,給藥方案基于藥物暴露。新技術(shù)的發(fā)展有可能加速這一趨勢。
可以想象,該II階段試驗設(shè)計能夠根據(jù)藥物暴露劑量,以更加靈活的方式給藥。
盡管該策略尚未在臨床實施,但目標(biāo)藥物暴露劑量的治療概念,可以更好地識別藥物清除速度更快,需要更高藥物劑量治療的患者。
因此,這一概念用于藥物研發(fā)過程可以減少臨床研究的總樣本量,縮短尋找最佳藥物劑量的時間。
更進一步,研究者開始關(guān)注病變組織中的藥物濃度,而不僅僅是血清。
抗-整合素藥物(如維多珠單抗)的作用靶點具有腸道特異性,該藥物在IBD治療中的成功,直接挑戰(zhàn)了UC和CD是全身性疾病的教條,強調(diào)需要理解不同腸道區(qū)域中藥物PK和PD關(guān)系的重要性。
特別是,在研究中應(yīng)關(guān)注給藥劑量、血清藥物濃度和目標(biāo)器官和組織藥物濃度之間的關(guān)系,建立與療效相關(guān)性。
這心信息有助于確定藥物在特定人群中的最佳劑量,及時鑒定出需要劑量強化的患者。
最終,這些原則可以應(yīng)用于臨床實踐,實現(xiàn)IBD “精準(zhǔn)治療”和個性化的給藥方案。
此外,由于許多藥代動力學(xué)的決定因素仍然未知,研究者非常關(guān)注患者血清藥物濃度和抗藥抗體(ADAb)的濃度。
主要有一下兩個原因:
(1)這些因素對生物制劑的繼發(fā)失效具有重要影響
(2)這些因素也許是可以被干預(yù)的。
在臨床實踐中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種減少抗藥抗體(ADAb)形成的因素。
特別是與偶發(fā)性的不規(guī)律給藥相比,定期給藥、連用免疫抑制劑、維持足夠的藥物濃度,被證明有助于預(yù)防ADAb的形成。
早期階段的試驗,應(yīng)建立足夠高劑量的給藥方案,以確保達到足夠的血清藥物濃度以防止ADAb形成,這一概念被稱為“高劑量耐受性”。
Ustkinumab的藥物免疫原性很低,可能解釋是用藥前期靜脈注射的劑量更大,可預(yù)先獲得足夠的血清濃度來獲得“高劑量耐受性”。
如果這一概念得到證實,使用靜脈用藥誘導(dǎo)緩解結(jié)合皮下注射維持治療,可能會成為新型生物制劑治療的標(biāo)準(zhǔn)方案。
類似地,建立適當(dāng)?shù)膭┝亢徒o藥間隔以優(yōu)化藥物濃度,可以防止?jié)舛绕秃碗S后導(dǎo)致的免疫原性。
需要牢固了解藥物的作用機制、免疫原性和藥代動力學(xué)特征,以建立最佳劑量方案以防止抗藥抗體的形成。
這些臨床實踐中關(guān)于藥物免疫原性的經(jīng)驗,已經(jīng)為臨床試驗設(shè)計提供了參考信息。
在臨床試驗設(shè)計中,應(yīng)考慮維持足夠的血清濃度和預(yù)防ADAb形成的重要性,確?;颊卟粫^早退出試驗,或由于給藥不足而降低真正的治療效果。
在UC患者中,由于乙狀結(jié)腸鏡檢查相對簡單,因此容易完成血清和組織樣本的收集工作。
CD患者中的情況要復(fù)雜得多,因為組織樣本的采集需要進行結(jié)腸鏡檢查,并且部分患者可能無法進行腸鏡檢查。
盡管存在挑戰(zhàn),但標(biāo)準(zhǔn)化的血清和組織樣本采集,對于建立藥物的PK / PD曲線非常重要。
二、預(yù)測藥代動力學(xué)和藥效學(xué)特征
藥效學(xué)研究側(cè)重于鑒定某種生物標(biāo)志物,作為藥物-治療目標(biāo)的替代標(biāo)志物,用于評估和預(yù)測藥物對治療的反應(yīng)。
藥效學(xué)預(yù)測因素的一個實例,是etrolizumab治療中度至重度活動性UC的研究中(EUCALYPTUS研究),發(fā)現(xiàn)結(jié)腸生物標(biāo)記物可用于預(yù)測緩解。
事后分析表明,結(jié)腸活組織檢查中αE基因表達水平高,與Etrolizumab治療后達到臨床緩解存在相關(guān)性。
類似地,已經(jīng)注意到活動性IBD患者,具有高水平的細胞因子OSM和受體(OSMR)。對超過200名IBD患者的分析表明,基線OSM高水平可預(yù)測抗-TNF藥物治療失敗。
將來,這些標(biāo)記可用于預(yù)測藥物療效,并個體化指導(dǎo)每位患者的生物制劑選擇。
此外,IBD治療新藥鞘氨醇-1-磷酸受體激動劑Ozanimod,可有效減少循環(huán)淋巴細胞。其中外周淋巴細胞中的活化淋巴細胞比例,可作為藥效學(xué)生物標(biāo)志物。
隨著分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,評估信使RNA(mRNA)和基因表達,會識別更多的生物標(biāo)志物,并可能進一步減少對動物研究的需求。
三、目前尚存的挑戰(zhàn)
精確治療原則在臨床試驗設(shè)計中的應(yīng)用,目前還存在一些挑戰(zhàn)。
首先,在藥物研發(fā)過程中需要強調(diào)藥物的既定藥代動力學(xué)(PK)特性,包括確認血清或組織中藥物水平。
這需要更大的初始投資,來標(biāo)準(zhǔn)化血清和組織采集的方案和分析方法,以獲得后期效益。
其次,接受從傳統(tǒng)的嚴(yán)格統(tǒng)一的模式向精準(zhǔn)治療模式的轉(zhuǎn)變,還需要獲得醫(yī)療監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。
四、精準(zhǔn)治療概念對當(dāng)前臨床實踐的影響
在臨床試驗階段對藥物PK / PD特征的深刻理解,有助于建立最佳給藥方案,并提供基于藥物暴露和治療目標(biāo)的劑量調(diào)整指導(dǎo)。
此外,確保足夠的用藥劑量和建立合適的給藥間隔,可以增加應(yīng)答率、提高緩解速度、防止ADAb形成,這些都有助于提高藥物的長期有效性。
臨床上精準(zhǔn)治療的最終目標(biāo),是確定每個患者的個體特征(如個體免疫特征),這將使臨床醫(yī)生能夠選擇最佳的藥物類別。
有新的證據(jù)表明,患者對他們的第一次生物制劑治療有最強烈的反應(yīng)。無論是抗-TNF藥物,維多珠單抗和Ustekinumab的治療,都觀察到這一現(xiàn)象。
因此,基于精確治療鑒定的患者個體化因素,選擇具有最大成功可能性的藥物,可能是未來治療策略更成功的關(guān)鍵。
每一項新的研究發(fā)現(xiàn),都使我們更接近實現(xiàn)這一目標(biāo)。
五、總 結(jié)
對當(dāng)前IBD藥物研發(fā)模式的思考和擔(dān)憂,激發(fā)了尋找新替代方法來優(yōu)化藥物研發(fā)流程。使用藥代動力學(xué)和藥效學(xué)原理,有可能簡化藥物研發(fā)的過程。
未來還需要醫(yī)療監(jiān)管機構(gòu)和行業(yè)的接受。