新冠賽道熱門靶點——3CL蛋白酶，也許值得跟進

       新冠（SARS-COV-2）疫情自爆發(fā)以來，肆虐全球，蔓延多時，雖然各國已批準(zhǔn)多種**上市，并開始大規(guī)模接種，然而因為病毒變異及**保護效力的原因，接種**后感染并不鮮見，時至今日疫情形勢依然嚴(yán)峻。

       回顧百年流感歷史（1918-2020），真正讓人類社會免于流感影響的手段正是：流感**+口服特 效藥的"防+治"組合。新冠病毒同樣作為呼吸道傳染病， 新冠**+口服抗新冠藥同理有望成為終結(jié)疫情影響重要一環(huán)，抗新冠藥物有望成為終結(jié)疫情的最后一塊拼圖。

       事實上，從疫情爆發(fā)初期的2020年1至3月，即已有多家藥企開始投入新冠治療藥物的研發(fā)。目前進度比較快的主要分為兩種：中和抗體與小分子抗病毒 藥物。中和抗體藥物的成本與定價較高，還需要靜脈注射，因此普及受到較大限制。與中和抗體藥物相比，小分子抗病毒 藥物成本較小，價格也相對低，不少在研劑型為口服，更有利于大規(guī)模推廣，成為新冠研發(fā)下半場的熱點領(lǐng)域。

       目前，全球范圍內(nèi)獲批的新冠治療口服藥物包括默沙東的Molnupiravir、輝瑞的Paxlovid，以及禮來的Baricitinib。

       其中Baricitinib于2021年7月獲FDA緊急使用授權(quán)，可單藥治療新冠住院患者。不過，Baricitinib屬于"老藥新用"，療效存在爭議。輝瑞的Paxlovid作為全球首 款針對新冠病毒的口服3CL蛋白酶（3C-like protease）抑制劑，于2021年12月獲FDA緊急授權(quán)，其III期臨床研究結(jié)果顯示，輕中度新冠患者在確診三天內(nèi)服用該藥，其住院或死亡風(fēng)險可降低約89%。Paxlovid的表現(xiàn)可以媲美新冠中和抗體的治療效果，也顯著優(yōu)于默沙東的Molnupiravir（50%）。這一消息引起了人們的廣泛關(guān)注，3CL蛋白酶也開始進入大家的視野。

       新冠病毒復(fù)制的關(guān)鍵--3CL蛋白酶

       新冠病毒是一種具有包膜的單正鏈RNA病毒，在進入宿主細(xì)胞后，它會分解釋放出病毒RNA，病毒RNA借由宿主細(xì)胞中的核糖體翻譯成為兩條多聚蛋白pp1a和pp1ab，這兩條多聚蛋白就像是整盒包裝的拼圖，還不能發(fā)揮作用，需要在3CL蛋白酶和PL蛋白酶作用下拆裝再重組，以形成具有功能的結(jié)構(gòu)蛋白。在這個過程中，3CL蛋白酶負(fù)責(zé)多聚蛋白11個位點的切割，以產(chǎn)生對病毒生存、繁殖非常重要的結(jié)構(gòu)蛋白，因此又被稱為主蛋白酶。3CL蛋白酶抑制劑可以抑制3CL蛋白酶的活性，從而干擾病毒復(fù)制過程，達到抗病毒的效果。

       新冠病毒感染宿主細(xì)胞循環(huán)示意圖（來源：參考2）

       而且3CL蛋白酶在不同屬冠狀病毒間高度保守，在人體內(nèi)沒有同源蛋白，這意味著將其作為藥物靶點進行抑制劑設(shè)計，可以達到較好的選擇性與安全性預(yù)期。

       輝瑞3CL蛋白酶抑制劑--Paxlovid

       Paxlovid是由3CL蛋白酶抑制劑PF-07321332 與低劑量 Ritonavir（利托那韋）組成的復(fù)方制劑。PF-07321332旨在阻止新冠病毒的繁殖，而Ritonavir則減緩PF-07321332在體內(nèi)的分解，以使其在體內(nèi)保持較長時間和較高濃度的活性，幫助對抗病毒。

       值得一提的是，PF-07321332的研發(fā)早在2002年SARS-CoV爆發(fā)的時候就開始了。在SARS-CoV流行時期，輝瑞的研發(fā)團隊曾試圖以 Rupintrivir（人鼻病毒 3C 蛋白酶的不可逆抑制劑）為起點，設(shè)計 SARS-CoV 的 3CL 蛋白酶抑制劑。在經(jīng)過了一系列優(yōu)化后，得到了 PF-00835231。

       然而，當(dāng)年有初步成果后，甚至還沒來得及動物實驗，這款藥物就因SARS-CoV疫情消亡而失去了用武之地，從此被擱置。直到 2020 年新冠疫情爆發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)，新冠病毒和 SARS-CoV 復(fù)制所需的 3CL 蛋白酶的序列在蛋白質(zhì)切割的催化位點100%相同，輝瑞這才把差點被埋沒了的 PF-00835231翻出來繼續(xù)開發(fā)。PF-00835231的活性好且代謝穩(wěn)定，但滲透性和口服吸收利用度卻很低。因此，輝瑞研究團隊在前一化合物的基礎(chǔ)上經(jīng)過進一步優(yōu)化，得到了 PF-07321332。

       進一步研究發(fā)現(xiàn)，PF-07321332的多個位點會被肝微粒體中的CYP3A4（細(xì)胞色素P450 3A4酶）氧化代謝，即CYP3A4對PF-07321332代謝的影響至關(guān)重要。因此，研究人員使用CYP3A4的抑制劑Ritonavir作為共同給藥，來改善PF-07321332的治療效果。Ritonavir能使CYP3A4失活，減小主要抗病毒 藥物的代謝清除率，改善藥物的生物利用度與藥代動力學(xué)。這一策略也是借鑒了以往的抗病毒 藥物給藥策略。至此，Paxlovid (PF-07321332+Ritonavir) 正式誕生。

       輝瑞公司對Paxlovid進行的臨床試驗包括來自北美和南美、歐洲、非洲和亞洲的臨床試驗地點的1219名成年人。試驗參與者有老年人或有潛在健康風(fēng)險的患者，這增加了出現(xiàn)重癥的風(fēng)險。參與者按1:1的比例隨機分配接受Paxlovid或安慰劑治療，共服用5天，在出現(xiàn)癥狀后3天內(nèi)開始治療。

       結(jié)果顯示：在出現(xiàn)癥狀后3天內(nèi)開始治療的患者中，Paxlovid組與安慰劑組相比，住院和死亡風(fēng)險降低了 89%。在出現(xiàn)癥狀后5天內(nèi)接受Paxlovid治療的患者，住院或死亡風(fēng)險與接受安慰劑相比降低了88%。

       65 歲或以上患者是住院或死亡風(fēng)險最 高的人群之一，Paxlovid對此類患者的相對風(fēng)險降低率為 94%。

       在研究進行的第 5 天，對 499名患者進行的病毒載量測試顯示，Paxlovid 相對于安慰劑將病毒載量降低了約10倍，表明其對新冠病毒具有強大的活性，并且是迄今為止報告的口服新冠藥物中，病毒載量下降幅度最 大的。

       基于優(yōu)異的臨床試驗數(shù)據(jù)，2021年12月22日，Paxlovid獲FDA緊急批準(zhǔn)，2022年2月11日，獲NMPA附條件批準(zhǔn)進口注冊，Paxlovid的獲批上市之路從美國到中國僅用了50天，開創(chuàng)了史上最快的新冠藥物進口紀(jì)錄。

       而且在3月16日發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第九版）》中，將Paxlovid納入了抗病毒治療方案。

       3CL蛋白酶抑制劑研發(fā)格局

       有了輝瑞的"代言"后，3CL蛋白酶已成為抗新冠口服藥物中最火熱的靶標(biāo)，也吸引了國內(nèi)外企業(yè)紛紛布局。

       鹽野義--S-217622

       S-217622是鹽野義通過高通量篩選獲得的一款口服3CL蛋白酶抑制劑。動物實驗表明，S-217622在大鼠、猴子及狗中口服給藥均具有高吸收率及低清除率（CL），在猴子和狗中的半衰期(t1/2) 長，分別約為10和30小時。這些結(jié)果表明S-217622可能用于每日一次口服治療新冠病毒，而不需要利托那韋作為增強劑。

       不久前鹽野義公布了S-217622的IIb期試驗結(jié)果，這是一項隨機、安慰劑對照、雙盲研究，入組428名新冠感染的輕度/中癥受試者（日本419人，韓國9人），且主要在疫情Omicron變異株感染患者中進行，主要目的是確認(rèn)S-217622口服給藥5天后的抗病毒效果和臨床癥狀改善情況。

       結(jié)果顯示：抗病毒作用：在兩種劑量下，與安慰劑組相比，S-217622組在第4天（第3劑后）在以下各項方面均顯示出顯著差異：1）快速降低病毒滴度（達到主要終點）；2）病毒滴度陽性的受試者比例，在S-217622治療組中低于10%，相比IIa期中較安慰劑組降低幅度更大。

       臨床癥狀改善：從開始給藥（Day 1）到120小時（Day 6），12種新冠癥狀總分有改善傾向。兩個劑量組中的呼吸系統(tǒng)癥狀總分（鼻塞或流鼻涕、喉嚨痛、咳嗽、呼吸急促）有顯著改善效果。

       由于其良好的藥代性質(zhì)，有望實現(xiàn)新冠的單藥治療，擺脫輝瑞Paxlovid對于Ritonavir的依賴。目前鹽野義已在日本提交上市申請，同時也在與FDA和EMA溝通，并計劃開展全球III期臨床試驗。

       Pardes Biosciences--PBI-0451

       PBI-0451是Pardes Biosciences公司開發(fā)的一款口服3CL蛋白酶抑制劑。Pardes Biosciences是一家僅成立2年的公司（2020年2月成立），目標(biāo)是以基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計和可逆的共價修飾調(diào)節(jié)化學(xué)平臺開發(fā)抗病毒 藥物，致力于解決世界上最緊迫的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)難題。

       臨床前研究顯示，PBI-0451具有良好的口服生物利用度，并且耐受性良好。其I期臨床試驗于2021年6月在新西蘭開展，計劃招募120名受試者，臨床給藥方案中除4個不同劑量的PBI-0451單藥給藥外，還包含了Ritonavir和咪 達 唑 侖（**）兩個P450酶抑制劑分別與PBI-0451的組合給藥方案。

       聚焦國內(nèi)

       前沿生物--FB2001

       FB2001由前沿生物和中國科學(xué)院上海藥物研究所共同研發(fā)。目前，F(xiàn)B2001已獲得FDA核準(zhǔn)簽發(fā)的臨床試驗批件，并在美國啟動了 FB2001 的 I 期臨床試驗，采用單中心、隨機、盲法、對照設(shè)計，主要目的為評價本品在人體的耐受性、安全性和藥代動力學(xué)特征。

       截至 2021 年 4 月 28 日，受試者已經(jīng)入組，并完成第一劑量組給藥，經(jīng)獨立數(shù)據(jù)安全委員會研究，第一劑量組安全性良好，建議繼續(xù)開展劑量遞增研究。

       君實生物/旺山旺水--VV993

       VV993由中國科學(xué)院上海藥物研究所和中國科學(xué)院武漢病毒研究所共同研發(fā)，由君實生物和旺山旺水合作共同承擔(dān)VV993在全球除烏茲別克斯坦、吉爾吉斯斯坦、哈薩克斯坦、土庫曼斯坦、塔吉克斯坦（中亞五國）外的國家或地區(qū)范圍內(nèi)的研究、生產(chǎn)及商業(yè)化工作。在小鼠模型中，VV993不僅可以有效降低病毒復(fù)制，還能顯著改善由新冠病毒感染造成的肺部病理改變。其它成藥性方面，VV993安全性較好，目前沒有發(fā)現(xiàn)心臟**和神經(jīng)**作用。綜合目前研究結(jié)果顯示，VV993是安全、可口服、動物模型上有效的抗新冠病毒候選化合物，具有重要的開發(fā)價值。

       先聲藥業(yè)--SIM0417

       SIM0417由先聲藥業(yè)和中國科學(xué)院上海藥物研究所合作研發(fā)，在臨床前動物模型上顯示了良好的抗病毒活性和安全性。

       此外國內(nèi)還有眾生睿創(chuàng)研發(fā)的RAY003以及廣生中霖和藥明康德合作研發(fā)的GST-HG171、眾生藥業(yè)的RAY003/004、云頂新耀的EDDC-2214以及盟科醫(yī)藥的MRX-18等均處于臨床前研究階段，有望在未來6個月陸續(xù)進入臨床。

       全球首 個新冠口服抗病毒 藥物莫努匹韋（Molnupiravir）的上市，標(biāo)志著新冠研發(fā)戰(zhàn)爭進入下半場。如今，全球有多款小分子口服抗病毒 藥物正在研發(fā)中。3CL蛋白酶以其獨特的作用機制和可成藥性，成為各大藥企追逐的熱點。截至目前，全球范圍內(nèi)有望上市的3CL蛋白酶抑制劑并不多。除了輝瑞的Paxlovid已獲批外，進展最快的只有日本鹽野義的S-217622。從這個角度看，留給3CL蛋白酶抑制劑后來者的機會并不小，賽道值得跟進。

       參考資料：

       1.Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes First Oral Antiviral for Treatment of COVID-19, Retrieved December 22, 2021, from https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/coronavirus-covid-19-update-fda-authorizes-first-oral-antiviral-treatment-covid-19；

       2.Gil C, Ginex T, Maestro I, et al. COVID-19: Drug Targets and Potential Treatments. J Med Chem. 2020;63(21):12359-12386. doi:10.1021/acs.jmedchem.0c00606.