分享 | 寡核苷酸疗法开发CP&DMPK考量点-天津777永利总区医药科技发展有限公司

: 首页; 新闻动态; 学术报告

学术报告

2023-03-13

分享 | 寡核苷酸疗法开发CP&DMPK考量点

来源: 作者: 浏览次数：631

上一篇; 下一篇
返回列表

导读：

寡核苷酸药物是一类经过临床验证，可通过基因沉默调节各种靶标基因，从而抑制“疾病相关”蛋白表达的药物。开发该类药物非常具有挑战性。因此，我们在此提供了8个关于该类药物开发中有关于临床药理学和药代动力学需要考虑的问题供大家参考。

表1：FDA和/或EMA批准的寡核苷酸治疗药物

来源：Nat Rev Drug Discov. 2021 Aug;20(8):629-651. doi: 10.1038/s41573-021-00219-z. （译者补充）

寡核苷酸治疗药物简介

寡核苷酸治疗药物：是什么？如何产生作用？

两种类型的寡核苷酸治疗药物¹

1.反义寡核苷酸（ASOs）通过Watson-Crick碱基配对结合靶标RNA，导致基因沉默。

2.双链短干扰RNA（siRNA）：双链短干扰RNA与RNA诱导沉默复合物（RISC）相结合，一条链（随从链）随即脱落，另一条链（向导链）通过碱基配对识别靶标RNA，与RISC共同作用降解靶标RNA，实现基因沉默。例如Patisiran（ONPATTRO），以脂质纳米颗粒剂型保护siRNA，使其避免经受循环系统中的核酸内切酶和外切酶的降解，并提高其递送至靶器官——肝脏的效率。

图1：改编自“敲除长链非编码RNA (lncRNAs): 探索RNAi和ASO的方法”[数字图像]（未注明出版日期）。检索日期：2021年1月27日。来源：//www.slideshare.net/idtdna/knockdown-of-lncrnas-exploring-rnai- andisense_oligo-methods

临床药理的监管：寡核苷酸需要考虑的因素

是否需要考虑潜在的药物-药物相互作用（DDIs）

体外研究表明寡核苷酸对药物代谢酶和转运体可能存在潜在影响^2-4。寡核苷酸理论上可通过调节信号通路来影响酶和转运体的表达。这是否意味着寡核苷酸在临床上可能会对其它药物的体内处置过程产生影响？目前，对于是否可以有效考察寡核苷酸药物体内DDI以及其是否可以进入肝细胞，肠道细胞和肾脏细胞仍存在争论。然而，我们可以通过设计让寡核苷酸能够特异性地进入肝细胞，在这种情况下，就可以假设其存在于这些常见药物作用发生的场所⁵。较老一代的寡核苷酸药物，例如Eteplirsen和Ataluren，即使在体外观测到可能的DDI施害药效应，但是由于这些药物的半衰期较短，药物相互作用在体内也会非常短暂，将主要取决于给药频率。而最新开发的、较为稳定的寡核苷酸药物则具有更持续的暴露，更可能会导致临床相关的DDIs。

体外DDI研究是否是监管要求所必须的？

由于科学认知的滞后，目前美国FDA或欧盟监管部门对于寡核苷酸新药提交上市申请时需要提供哪些试验或研究工作尚未有明确的监管指导说明。在2019年，FDA对寡核苷酸药物对肝和肾脏的损伤，药物相互作用，免疫原性和心脏安全性等特性进行了公众意见征集⁶。Rogers等最近发表了一项针对2012年到2018年的21款寡核苷酸药物（提交为NDAs或INDs）的数据审查报告7，其中七款药物提供了体内DDI的研究，当中一项研究结果为阳性。

由于尚不能排除寡核苷酸的施害药效应，我们有理由相信监管机构在科学审查意见中会建议提供体外的DDI施害药效应的研究数据。报告中涉及的所有FDA注册药物均有提供针对酶和转运体的施害药效应的体外数据。FDA临床药理审查报告显示，2018年后批准的Viltolarsen（VILTEPSO）和Golodirsen（VYONDIS 53）也提供了该项数据。

图2：Givosiran对CYP450酶活性的影响。来源：Vassiliou, D. ICPP, 2019 （译者补充）

对于肾和/或肝损伤的患者，我们需要考虑什么？

对于许多现有的寡核苷酸药物而言，降低的肝或肾功能可能并不会导致药物暴露的增加。但是，也有例外情况存在。最近的FDA文件显示，在现有的数据库中，仅有一种药物，即针对杜氏肌营养不良症的外显子跳跃疗法药物Eteplirsen，具有显著的经肾排泄，因此肾脏损伤会影响到该药物的暴露。中度肾损伤会导致Eteplirsen暴露量平均提高2.4倍⁸。有意思的是，2018年后批准的针对同样适应症的药物Viltolarsen和Golodirsen也主要是通过肾脏进行清除，这表明在研究该类药物的主要清除路径时也应考虑肾脏排泄路径。Golodirsen相比Eteplirsen，对肾脏损伤的敏感度要稍低，重度肾损伤的情况会导致Golodirsen暴露量提高约2倍。

因此在设计寡核苷酸药物的临床药理研发计划时，应考虑研究其体外DDI施害药效应，寡核苷酸清除时肾脏排泄的作用，以及肾损伤的影响。我们希望监管机构会依据现有的研究信息更新其指南，并在拥有更多信息时进一步优化指南。今年，FDA计划发布一项关于“个性化反义核苷酸药品用于治疗严重衰竭或危及生命的疾病的IND申报临床指南”的草稿文件。我们非常期待这一指南的颁布，希望能从临床药理的角度得到一些建议。

药代动力学需要考虑的因素

寡核苷酸药物的药代动力学受修饰类型的控制？如ASOs的偶联物及siRNA的递送载体

1.对于ASO而言，例如，含有硫代磷酸酯骨架的ASOs可以广泛地与血浆蛋白结合（≥85％，主要为白蛋白），这一现象存在于包括人类的所有物种中9。与人血浆蛋白高度结合会降低药物由肾小球过滤通过尿液排泄和肾脏清除。由于ASO药物与白蛋白的结合亲和力相对较低，因此可以再吸收进入到组织中。

2.siRNA药物携带较少电荷或与血浆蛋白结合较小（例如siRNAs或吗啉核苷酸寡聚物），并且会由血液中的核酸酶代谢或经尿液排泄而迅速从血液中清除。例如，只有<2.1％的Patisiran会与血浆蛋白结合，并且Patisiran的终末清除半衰期仅为3天（ONPATTRO）。

图3：细胞摄取ASO的两种途径。来源：Adv Drug Deliv Rev. 2015 Jun 29;87:46-51. doi: 10.1016/j.addr.2015.01.008. （译者补充）

ASGPR如何影响siRNA的递送？

Givosiran和Inclisiran是两款siRNA药物，它们通过与N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）偶联，可特异性的与肝细胞上的脱唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）相结合。临床前模型显示，即使ASGPR水平降低50％，siRNAs-GalNAc偶联物仍具有活性，表明剩余的受体仍足以在有效剂量水平上介导足量的GalNAc-siRNAs细胞摄取¹⁰。

siRNAs的PK采样时程可短于ASOs，但PD采样时程可更长。

siRNA的总清除半衰期（t1/2）短于ASO的t1/2，这是因为ASO的组织分布特性和较慢的组织清除率11。虽然siRNA治疗药物的清除半衰期通常较短（< 5天），但给药频率间隔可长达6个月，而ASO药物的给药频率通常为每周或每月。

寡核苷酸的血浆PK和延长的PD效应之间通常存在时间上的不连贯性。

选择给药时间间隔和调整给药方案主要是依据药效时长和PD协变量，而不是药物暴露的持续时间。虽然Inclisiran在大约48小时后被完全清除，但在3期研究中却使用了6个月作为给药间隔。

图4：寡核苷酸体内PK-PD建模和仿真中需要考虑的因素。来源：//www.certara.com/blog/maximizing-oligonucleotide-therapeutic-development-pre-clinical-and-translational-considerations/ （译者补充）

对寡核苷酸的药代动力学的理解将有助于大家合理设计临床试验数据收集方案，以促进群体PK/PD模型构建和支持剂量选择。

翻译者：张静烨

校对：何庆烽

编辑：李敏

参考文献

1. Watts JK, Corey DR. Silencing disease genes in the laboratory and the clinic. J Pathol. 2012;226(2):365-379. doi: 10.1002/path.2993 [doi].

2. Kazmi F, Sensenhauser C, Greway T. Characterization of the in vitro inhibitory potential of the oligonucleotide imetelstat on human cytochrome P450 enzymes with predictions of in vivo drug-drug interactions. Drug Metab Dispos. 2019;47(1):9-14. doi: 10.1124/dmd.118.084103 [doi].

3. Kazmi F, Yerino P, McCoy C, Parkinson A, Buckley DB, Ogilvie BW. An assessment of the in vitro inhibition of cytochrome P450 enzymes, UDP-glucuronosyltransferases, and transporters by phosphodiester- or phosphorothioate-linked oligonucleotides. Drug Metab Dispos. 2018;46(8):1066-1074. doi: 10.1124/dmd.118.081729 [doi].

4. Ramsden D, Wu JT, Zerler B, et al. In vitro drug-drug interaction evaluation of GalNAc conjugated siRNAs against CYP450 enzymes and transporters. Drug Metab Dispos. 2019;47(10):1183-1194. doi: 10.1124/dmd.119.087098 [doi].

5. Gao S, Chen J, Dong L, Ding Z, Yang YH, Zhang J. Targeting delivery of oligonucleotide and plasmid DNA to hepatocyte via galactosylated chitosan vector. Eur J Pharm Biopharm. 2005;60(3):327-334. doi: S0939-6411(05)00103-7 [pii].

6. Evaluating the clinical pharmacology of oligonucleotide therapeutics; establishment of a public docket; request for information and comments. Federal Register. 2019;84(152):38634-38636.

7. Rogers H, Adeniyi O, Ramamoorthy A, Bailey S, Pacanowski M. Clinical pharmacology studies supporting oligonucleotide therapy development: An assessment of therapies approved and in development between 2012-2018. Clin Transl Sci. 2020. doi: 10.1111/cts.12945 [doi].

8. Exondys CHMP public assessment report (EPAR). 2018.

9. Geary RS. Antisense oligonucleotide pharmacokinetics and metabolism. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2009;5(4):381-391. doi: 10.1517/17425250902877680 [doi].

10. Willoughby JLS, Chan A, Sehgal A, et al. Evaluation of GalNAc-siRNA conjugate activity in pre-clinical animal models with reduced asialoglycoprotein receptor expression. Molecular therapy: the journal of the American Society of Gene Therapy. 2018;26:105-114. //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28988716; //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5762979/. doi: 10.1016/j.ymthe.2017.08.019.

11. Yin W, Rogge M. Targeting RNA: A transformative therapeutic strategy. Clin Transl Sci. 2019;12(2):98-112. doi: 10.1111/cts.12624 [doi].

转载声明：本文翻译自Certara公司网站

转载翻译声明：本文翻译已获得Certara公司授权，译者与Certara公司无利益相关

原文作者：Eva Gil Berglund and Nathalie H Gosselin

原文链接: //cn.certara.com/blog/8-tips-for-successfully-developing-oligonucleotide-therapies/

— 777永利总区医药小核酸技术平台 —

作为777永利总区医药战略发展的重要板块，777永利总区医药公司团队积极投身于小核酸药物的技术研发，致力于为客户搭建小核酸药物一站式服务平台，已经为多个处于临床前和临床阶段的小核酸药物提供评价服务，并以专业的服务能力、完善的管理体系，加速客户药物研发的进程。目前，777永利总区医药已经拥有超过70人涵盖药理、毒理、药代评价领域的小核酸团队，其中多名是拥有10年以上经验的海归博士以及技术专家，团队博士/硕士学历占比超过60%，设备投资近千万元。

—关于777永利总区医药—

天津777永利总区医药科技发展有限公司（简称777永利总区医药）是凯莱英医药集团（股票代码：002821.SZ / 06821.HK）旗下聚焦于新药的药理、毒理、药代评价领域，为创新药物研发提供早期成药性筛选、临床前药理毒理整包评价、临床阶段临床药理学研究与生物样品检测服务的CRO公司。总部位于天津经济技术开发区，在上海浦东新区自贸壹号生命科学园设有实验室，总设施面积超过13000㎡。

777永利总区医药凭借对国内外法规的深层理解、对药物开发与评价策略的精准分析、丰富的新药评价实战经验、完善的质量管理体系，为国内外新药研发机构和制药企业提供覆盖药理、毒理、药代评价的全流程、一站式临床前及临床研究技术服务。

业务联系：13636617420

招聘联系：18920495817

网址：//lead0601.com

777永利总区医药777永利总区医药是集创新药物成药性研究、临床前与临床阶段系统性评价和注册服务为一体的科研型CRO，瞄准新药的设计目标和注册目标，提供药理、毒理、药代动力学评价相关的个性化方案设计、方法开发、过程实施、报告撰写、注册申报等一站式的药物评价技术服务。公众号