“模拟创新药物的开发,需要我们消除首创药物在药理作用或成药性等方面的缺点和不足,克服首创药物的耐药性。当然,还要考虑化合物的知识产权和市场前景等因素。”中国药学会药物化学专业委员会副主任、中国医学科学院药物研究所研究员郭宗儒在作《药物化学解读艾瑞昔布的研制》专题报告时指出。会上,郭宗儒与参会者分享了艾瑞昔布的研发过程,并总结出对新药研发的理解和经验。
“昔布”类命运
环氧合酶-2(COX-2)作为一种炎症特有的高表达酶在1988年被发现,这带给了药学研究者无限的遐想:如果能够高效率或选择性地抑制这种酶,就有希望得到新型抗炎药物,并优于过去可能引起胃肠道刺激和损伤不良反应的药物。
可以说,COX-2的发现,为研制抗炎药提供了新的靶标,并马上引起了很多大型跨国制药企业研究的兴趣。一时间,国际市场上掀起了一股“昔布”类药研发热潮。
1998年,辉瑞的塞来昔布(西乐葆)正式上市,次年,默沙东的罗非昔布(万络)也获批。但是由于副作用等问题,“昔布”类药物的上市备受争议,尤其在2004年万络遭遇“召回门”,导致其后的“昔布”类药物未能如愿上市销售,目前已经上市的品种所剩无几。
艾瑞昔布的研究是从1997年开始的,1998年,中国医学科学院药物研究所与恒瑞医药合作,成立了药物所-恒瑞医药联合实验室。艾瑞昔布的上市过程,也经历了上述昔布类产品的曲折命运。但是这只产品最终能够成功上市,其中在研发过程中的思考和逻辑,在中国药物创新正式起航的阶段值得关注。
模拟创新
由于首创药物未必都能被充分优化,都或多或少地存在药理活性、选择性或成药性不足等现象。事实上,很多后来开发的同结构产品的疗效都优于首创药物。
艾瑞昔布作为一类新药,就属于模拟创新药物。
艾瑞昔布的研发目标是“me-too”药物,并争取成为“me-better”药物,其目标是避免药物的心血管事件和胃肠道损伤副作用,最终形成具有自主知识产权的产品。
第一,一只化合物的研究首先要考虑其是否具有开发性。这取决于化合物的药理活性和成药性是否两者兼具。药理活性包括药物活性强度、选择性,成药性包括物理化学、生物化学性质、药代物理学性质、安全性以及结构的新颖性等。
第二,模拟创新重要的原理是基于药效团的分子设计,药效团是确定药理作用所必须的理化特征以及在空间中的分布等,它映射了药物与靶标结合的主要物理化学特征。所以,要通过分析已有化合物的活性与非活性、强活性或弱活性的结构差异界面,构建药效团。
一只模拟创新药物,实际上是把药效团和新的骨架相结合,成立新的结构的过程。艾瑞昔布的研究,就是构建了COX-2抑制剂的药效团,并找到新的结构骨架来装配这个药效团,使得分子具有新颖性。
第三,研究药物,经常会出现药物的副作用等,这是因为药物具有杂泛性。
药物的杂泛性具有两面性,既能产生好的药效作用,也可能出现不良反应。药物的杂泛性是多靶标药物、多向药理学的基础,也是药物不良反应的根源。而在艾瑞昔布的研究中,实现了对COX-2和COX-1的适度抑制。
第四,在新药研究中,还要注意后备药物的准备。新药研究的不确定性,导致某个化合物的研究很可能在某个时候就要终止,这个过程越早发现越好。那么,从时间上考虑,就需要在研究的同时有后备药物。艾瑞昔布的研究中,就准备了两种结构骨架,每一种骨架都有两个以上的后备候选物。
第五,基于代谢的新药研究也是药物化学研究中的重要领域。比如阿托伐他汀等是原药和代谢产物都有效的药物;而有些原药没效,但是代谢后发现有药效。还有一些在代谢中存在警戒结构,那么,就要避免代谢成有反应活性的物质。在艾瑞昔布研究过程中,对于代谢产物则要确保其不具有活性。
第六,在药物化学研究中,还有一个侧面就是过程研究。这是工业药物化学,提高产率降低成本是非常重要的环节。艾瑞昔布通过Ⅲ期临床中工艺过程的研究,革除了两步反应。
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