在慢性乙型肝炎(CHB)的治療史上,核苷(酸)類似物(NAs)無疑是最重要的藥物類別之一。從早期的拉米夫定(LAM)、阿德福韋酯(ADV),到如今的恩替卡韋(ETV)、替諾福韋酯(TDF)、丙酚替諾福韋(TAF)、艾米替諾福韋(TMF),再到最新上市的甲磺酸普雷福韋(PDF),這一類藥物不斷迭代升級。
這些藥物的名字里,很多都帶有一個共同的“詞根”——“福韋”。今天,我們就從“阿德福韋”和“阿德福韋酯”這兩個看似一樣,實則不同的名字說起,聊聊NAs背后的藥物結(jié)構(gòu)故事。
阿德福韋 vs 阿德福韋酯:一個“酯”字,差在哪里?
阿德福韋(PMEA)是核心的活性抗病毒成分。但因其化學(xué)結(jié)構(gòu)的特殊性,存在極性大、脂溶性差的問題,口服后很難被胃腸道吸收進(jìn)入血液,換句話說,PMEA“不能成為吃下去就能被胃腸道吸收且發(fā)揮療效的藥品”。
阿德福韋酯(ADV)則是為了解決這個問題而誕生的“前藥”。科學(xué)家在阿德福韋的基礎(chǔ)上做了一個小改動——加上了磷脂基團(tuán),提高了分子的脂溶性,從而提升了胃腸吸收能力。但問題并沒有完全解決。ADV在血液中極不穩(wěn)定,不到2分鐘就會被代謝成原始活性藥物PMEA。活性藥物還沒來得及到達(dá)肝臟發(fā)揮作用,就已經(jīng)在血液中被“提前釋放”了。結(jié)果就是:抗病毒效果不理想,而且由于藥物全身暴露量高,腎毒性較大,臨床只能小劑量(10mg)給藥 1。所以,PMEA和ADV并不相同,PMEA是發(fā)揮抗病毒作用的“活性成分”,ADV是承載活性成分的“前藥”。
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圖1 PMEA、ADV分子結(jié)構(gòu)
從“不能成藥”到“靶向低毒”:前藥設(shè)計的兩次飛躍
從PMEA到ADV,是整個NAs類藥物研發(fā)的縮影,事實上所有的NAs類藥物都是從PMEA發(fā)展過來的。NAs的核心活性成分[如PMEA、替諾福韋(TFV)]均為高極性磷酸/磷酸類化合物,在成藥過程中存在兩大關(guān)鍵瓶頸:一、脂溶性差——口服吸收困難;二、缺乏肝靶向性——藥物在全身分布,容易引起腎毒性、骨密度下降等副作用。為了解決這兩個問題,藥物化學(xué)家們采用了兩種不同的優(yōu)化策略。
策略一:提升脂溶性,解決吸收問題
為了解決活性成分能否成藥的問題,誕生了ADV、TDF等第一代前藥。通過酯化修飾,藥物的口服吸收確實改善了,但血液穩(wěn)定性不足的問題依然存在。TDF在血液中的半衰期只有0.4分鐘,很快就會被代謝成活性成分TFV,導(dǎo)致腎臟和骨骼的暴露量較高,長期使用存在骨腎安全性風(fēng)險 2 。
后續(xù)的TAF、TMF在這一思路上做了進(jìn)一步優(yōu)化 3-?。通過引入磷酰胺化結(jié)構(gòu),TAF、TMF在血液中的穩(wěn)定性大幅提升(半衰期分別達(dá)到30.6分鐘和31.8分鐘),細(xì)胞膜穿透性也更好。因此,TAF和TMF可以用更小的劑量(25mg)達(dá)到與TDF(300mg)相當(dāng)?shù)寞熜В瑫r骨腎安全性顯著改善。但代價是——血脂相關(guān)不良事件發(fā)生率升高。
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圖2 PMEA、TFV、TDF、TAF、TMF分子結(jié)構(gòu)
策略二:實現(xiàn)藥物肝臟靶向性
這是更進(jìn)階的研發(fā)思路。既然乙肝病毒主要在肝細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,為什么不把藥物“定向送達(dá)”到肝臟呢?HepDirect?肝靶向技術(shù)就是這一思路的典型代表。以PDF為例,科學(xué)家在PMEA的基礎(chǔ)上引入芳基磷酸環(huán)二酯結(jié)構(gòu),形成了全新的前藥。
基于HepDirect?肝靶向技術(shù),使得PDF血液中足夠穩(wěn)定,半衰期長達(dá)2-6小時,遠(yuǎn)高于ADV(<2分鐘)、TDF(0.4分鐘)、TAF(30.6分鐘)和TMF(31.8分鐘)。只有當(dāng)PDF到達(dá)肝臟時,才會被肝臟中特異性高表達(dá)的酶活化,從而釋放出活性抗病毒成分PMEA。活化后的產(chǎn)物帶有電荷,難以穿過肝細(xì)胞膜外流,從而實現(xiàn)活性藥物在肝臟內(nèi)的高濃度蓄積 ? ,直接發(fā)揮抗病毒療效。
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圖3 PMEA、PDF分子結(jié)構(gòu)
PDF III期臨床試驗證實了HepDirect?肝靶向技術(shù)的臨床價值:PDF抗病毒療效確切,同時藥物相關(guān)不良事件發(fā)生率顯著更低,在腎臟安全性和骨密度保護(hù)方面均優(yōu)于TDF。值得一提的是,在乙肝表面抗原(HBsAg)下降幅度上,PDF組顯著高于TDF組,治療144周時HBsAg≤1000 IU/mL的患者比例高達(dá)46.1%。現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明,PDF憑借其肝臟靶向機(jī)制,可能帶來具有臨床意義的額外獲益——HBsAg持續(xù)降低,這對追求功能性治愈的患者尤為重要 ? ,同時也有利于降低肝硬化肝癌發(fā)生率。
PDF 96周 III期臨床試驗數(shù)據(jù)已發(fā)表于國際肝病領(lǐng)域頂級期刊《Hepatology》,獲得了國際肝病學(xué)界的專業(yè)認(rèn)證。在國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的《原發(fā)性肝癌診療指南》中,PDF被列為HBV相關(guān)肝癌患者的1級推薦、1A級證據(jù) ?。
小結(jié)
從“難以成藥”到“成功成藥”,從“全身分布”到“肝臟靶向”,NAs的迭代歷程,本質(zhì)上是藥物化學(xué)家持續(xù)優(yōu)化藥物特性的進(jìn)化史。每一次分子結(jié)構(gòu)的精細(xì)改進(jìn),最終都轉(zhuǎn)化為患者臨床療效與用藥安全性的切實提升。
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