用于治療炎性腸病(IBD)的傳統(tǒng)藥物,通常直接抑制病理性炎癥反應。
同時治療克羅恩?。–D)和潰瘍性結腸炎(UC)的藥物,包括:糖皮質激素、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。
盡管已經有這么多藥物用于IBD治療,但CD和UC的治療失敗率和手術切除率仍然很高。
因此,非常有必要繼續(xù)研發(fā)新藥,并優(yōu)化現有藥物。
目前,新藥的審批需要進行多項高質量的隨機、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(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-療效關系,并確認健康人試驗中獲得的PK結果,是否在患者中一致。
如果研究在這個階段獲得了積極的結果,制藥企業(yè)和醫(yī)療監(jiān)管機構會同意進入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)的關鍵因素。如何在提高藥物研發(fā)效率的同時保持科學嚴謹性,是重點關注的問題。
在這方面,應用臨床藥理學的進展和精準治療原理,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
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(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-反應蛋白(CRP)濃度、抗藥物抗體(ADAbs)和疾病類型來預測,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-藥效關系。
這一數據可以最大程度降低II期試驗的受試者數量,目前已經用于實踐中。
例如,選擇性JAK1抑制劑Filgotinib治療類風濕性關節(jié)炎的研究,喜樹堿拓撲異構酶I抑制劑治療腫瘤的研究中,已經應用藥代動力學(PK)和藥效學PD模型。
腫瘤壞死因子(TNF)和其他細胞因子的產生,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后更好。
因此,上述數據支持使用治療藥物監(jiān)測(TDM)來指導治療決策,以應對藥物繼發(fā)失效。
盡管這一概念現已經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的數據,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水平沒有明顯影響,但費用成本降低了27%。
此外,患者也可以根據臨床癥狀調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合治療。
誘導緩解后患者隨機分為3組,英夫利西單抗藥物調整方案如下:
(1)根據癥狀、生物標志物和血藥濃度,每次調整2.5 mg/kg;
(2)根據癥狀、生物標志物和血藥濃度,劑量增加至10 mg/kg;
(3)僅根據癥狀,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%,未表現出統(tǒng)計學顯著性差異(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系。
基于上述觀察結果,對藥物濃度不足的患者通過劑量強化可以提高療效,這一概念目前已經建立。
由于尚未完全確定與療效相關的藥物濃度,治療藥物監(jiān)測(TDM)對用藥的指導作用仍有待證實。
然而,在當前的早期藥物開發(fā)中,已經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。新技術的發(fā)展有可能加速這一趨勢。
可以想象,該II階段試驗設計能夠根據藥物暴露劑量,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,強調需要理解不同腸道區(qū)域中藥物PK和PD關系的重要性。
特別是,在研究中應關注給藥劑量、血清藥物濃度和目標器官和組織藥物濃度之間的關系,建立與療效相關性。
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,這些原則可以應用于臨床實踐,實現IBD “精準治療”和個性化的給藥方案。
此外,由于許多藥代動力學的決定因素仍然未知,研究者非常關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的。
在臨床實踐中,已經發(fā)現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,被證明有助于預防ADAb的形成。
早期階段的試驗,應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,使用靜脈用藥誘導緩解結合皮下注射維持治療,可能會成為新型生物制劑治療的標準方案。
類似地,建立適當的劑量和給藥間隔以優(yōu)化藥物濃度,可以防止?jié)舛绕秃碗S后導致的免疫原性。
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。
這些臨床實踐中關于藥物免疫原性的經驗,已經為臨床試驗設計提供了參考信息。
在臨床試驗設計中,應考慮維持足夠的血清濃度和預防ADAb形成的重要性,確保患者不會過早退出試驗,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患者中的情況要復雜得多,因為組織樣本的采集需要進行結腸鏡檢查,并且部分患者可能無法進行腸鏡檢查。
盡管存在挑戰(zhàn),但標準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、預測藥代動力學和藥效學特征
藥效學研究側重于鑒定某種生物標志物,作為藥物-治療目標的替代標志物,用于評估和預測藥物對治療的反應。
藥效學預測因素的一個實例,是etrolizumab治療中度至重度活動性UC的研究中(EUCALYPTUS研究),發(fā)現結腸生物標記物可用于預測緩解。
事后分析表明,結腸活組織檢查中αE基因表達水平高,與Etrolizumab治療后達到臨床緩解存在相關性。
類似地,已經注意到活動性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高水平可預測抗-TNF藥物治療失敗。
將來,這些標記可用于預測藥物療效,并個體化指導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,可作為藥效學生物標志物。
隨著分子生物學技術的應用,評估信使RNA(mRNA)和基因表達,會識別更多的生物標志物,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計中的應用,目前還存在一些挑戰(zhàn)。
首先,在藥物研發(fā)過程中需要強調藥物的既定藥代動力學(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,來標準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)的嚴格統(tǒng)一的模式向精準治療模式的轉變,還需要獲得醫(yī)療監(jiān)管部門的批準。
四、精準治療概念對當前臨床實踐的影響
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的劑量調整指導。
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。
臨床上精準治療的最終目標,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。
有新的證據表明,患者對他們的第一次生物制劑治療有最強烈的反應。無論是抗-TNF藥物,維多珠單抗和Ustekinumab的治療,都觀察到這一現象。
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鍵。
每一項新的研究發(fā)現,都使我們更接近實現這一目標。
五、總 結
對當前IBD藥物研發(fā)模式的思考和擔憂,激發(fā)了尋找新替代方法來優(yōu)化藥物研發(fā)流程。使用藥代動力學和藥效學原理,有可能簡化藥物研發(fā)的過程。
未來還需要醫(yī)療監(jiān)管機構和行業(yè)的接受。
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