獲得諾獎的“氧感知通路” 有望帶來哪些創(chuàng)新療法? | ||||||||||||||||||||||
[ 來源: 發(fā)布日期:2019-10-10 13:18:58 責(zé)任編輯: 瀏覽次 ] | ||||||||||||||||||||||
2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎揭曉獲獎名單。William G. Kaelin教授、Peter J. Ratcliffe教授、以及Gregg L. Semenza教授因?yàn)閷θ祟愐约按蠖鄶?shù)動物的生存而言,至關(guān)重要的氧氣感知通路的研究摘得殊榮。
獲得諾貝爾獎的科學(xué)研究不但是基礎(chǔ)研究方面的重要突破,也常常滋生改變疾病治療的創(chuàng)新療法。例如去年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者James Allison教授和與本庶佑教授對免疫檢查點(diǎn)CTLA-4和PD-1的研究,不但直接帶來了靶向CTLA-4的抗癌療法Yervoy和靶向PD-1的抗癌療法Opdivo,而且催生了免疫檢查點(diǎn)抑制劑療法的涌現(xiàn),徹底改變了癌癥治療的格局。
那么今年獲得諾貝爾獎的“氧感知通路“又會可能造福哪些患者呢?今天藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)將與讀者探究這一信號通路帶來的創(chuàng)新療法。
治療貧血的創(chuàng)新療法 氧感知通路的核心部分為HIF-1蛋白,它能夠激活動物細(xì)胞中多個對缺氧環(huán)境產(chǎn)生反應(yīng)的基因,包括VEGF,促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,EPO)等等。這些基因表達(dá)的蛋白能夠刺激血紅細(xì)胞的生成,血管增生等生理過程,幫助機(jī)體獲得更多的氧氣。
靶向這一通路的創(chuàng)新療法已經(jīng)在治療貧血患者方面表現(xiàn)出了卓越的效果。貧血患者身體中血紅細(xì)胞水平不足,無法將足夠的氧氣運(yùn)送到身體各個部位。
在治療貧血方面,安進(jìn)公司(Amgen)生產(chǎn)的重組人促紅細(xì)胞生成素(EPO)是一款已經(jīng)有30年歷史的有效療法。而EPO也是氧感知通路的下游靶點(diǎn),受到HIF-1蛋白的調(diào)控。近年來,多家生物醫(yī)藥公司已經(jīng)開發(fā)出創(chuàng)新療法,通過提高HIF-1蛋白的水平來調(diào)節(jié)人體對缺氧狀態(tài)的反應(yīng)。因?yàn)?span style="FONT-FAMILY: times new roman; FONT-SIZE: 16px">HIF-1蛋白能夠調(diào)控與解決缺氧狀態(tài)相關(guān)的多個生理過程,包括血紅細(xì)胞的生成和鐵元素的運(yùn)輸?shù)鹊,靶?span style="FONT-FAMILY: times new roman; FONT-SIZE: 16px">HIF-1蛋白的調(diào)控劑有望獲得比EPO更好的治療效果。
目前至少有6款低氧誘導(dǎo)因子脯氨酰羥化酶抑制劑(HIF-PHI)處于臨床開發(fā)階段。HIF脯氨酰羥化酶通過對HIF的修飾,導(dǎo)致HIF被蛋白酶體降解,從而降低機(jī)體內(nèi)的HIF水平。它是細(xì)胞在富氧環(huán)境下降低HIF水平的重要調(diào)控機(jī)制。HIF-PHI通過抑制HIF脯氨酰羥化酶的作用,提高HIF-1的水平,從而起到緩解貧血的效果。
由琺博進(jìn)(Fibrogen)、阿斯利康(AstraZeneca)和安斯泰來(Astellas)聯(lián)合開發(fā)的“first-in-class“HIF-PHI羅沙司他(roxadustat)已經(jīng)在去年12月首次在中國獲批上市,治療正在接受透析治療的患者因慢性腎病(CKD)引起的貧血。它在今年不但又在中國獲批擴(kuò)展適應(yīng)癥,治療無需接受透析治療的腎性貧血患者,還在日本獲批上市。
此外,拜耳(Bayer)的molidustat和葛蘭素史克(GSK)的daprodustat也都已經(jīng)在日本遞交了新藥申請,而Akebia Therapeutics公司的vadadustat和Zydus Cadila公司的desidustat處于3期臨床開發(fā)階段。
治療癌癥的創(chuàng)新療法 在多種癌癥中,由于癌細(xì)胞的迅速增殖,通常會造成在腫瘤附近的局部供氧不足,因此癌細(xì)胞常常會提高HIF-1α蛋白的表達(dá),刺激機(jī)體的血管增生,為腫瘤提供更多氧氣和養(yǎng)分。此外,不同基因突變也會造成HIF-1α的表達(dá)增加,包括致癌基因的功能獲得性突變(例如ERBB2),以及抑癌基因的功能喪失性突變(例如VHL和PTEN)。HIF-1調(diào)控的基因與腫瘤的代謝,增殖、生存和轉(zhuǎn)移,以及腫瘤血管增生息息相關(guān)。因此,抑制HIF-1蛋白和其相關(guān)蛋白(HIF-2α)的功能也成了抗癌藥物研發(fā)的重要方向之一。
然而,目前還沒有一款獲得批準(zhǔn)的HIF抑制劑。這一研發(fā)方向面臨的主要挑戰(zhàn)是發(fā)現(xiàn)具有特異性的HIF抑制劑。另一個可能降低HIF抑制劑效果的原因是HIF蛋白家族中不同成員的功能可以互補(bǔ)。例如,研究表明如果敲低HIF-1α的表達(dá)會導(dǎo)致HIF-2α的表達(dá)補(bǔ)償性升高。這意味著要想抑制癌癥的生長,可能需要同時(shí)靶向HIF-1α和HIF-2α。由于HIF信號通路在刺激血紅細(xì)胞增生方面的重要功能,HIF抑制劑的一個常見副作用是貧血,這也會影響它們治療癌癥患者的安全性。
目前,特異性靶向HIF信號通路的抗癌療法包括Peleton Therapeutics公司開發(fā)的“first-in-class“HIF-2α抑制劑PT2977。它能夠特異性地與HIF-2α結(jié)合,抑制HIF-2α與HIF-1β的結(jié)合。目前它在2期臨床試驗(yàn)中用于治療與VHL相關(guān)的晚期腎細(xì)胞癌患者。默沙東(MSD)公司在今年5月斥資22億美元收購了Peleton公司。
另一款靶向HIF信號通路的抗癌療法是羅氏(Roche)公司靶向HIF-1α的反義寡核苷酸療法RO7070179。這款反義寡核苷酸療法目前在1b期臨床試驗(yàn)中治療肝細(xì)胞癌患者。試驗(yàn)結(jié)果表明,RO7070179能夠在疾病穩(wěn)定和獲得部分緩解的肝細(xì)胞癌患者中降低HIF-1α的mRNA水平。
結(jié)語 除了治療貧血和癌癥以外,HIF-1α穩(wěn)定劑還被用于治療炎癥性腸病。學(xué)術(shù)研究表明,HIF-2α還可能成為治療非酒精性脂肪性肝炎的新靶點(diǎn)。
將突破性科學(xué)研究轉(zhuǎn)化成改變患者生活的創(chuàng)新療法并非易事。從琺博進(jìn)創(chuàng)始人Thomas Neff先生創(chuàng)建該公司到羅沙司他在中國獲批過去了15年。曾獲得諾貝爾獎的RNA干擾(RNAi)技術(shù)從獲得諾獎到第一款RNAi療法誕生也花去了12年。我們期待“氧感知通路”獲得諾貝爾獎的消息,能夠促進(jìn)基于這一通路的創(chuàng)新療法的開發(fā),為患者早日帶來新的治療選擇。
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