百億黃金賽道，BTK抑制劑研發(fā)迎來新策略

       BTK（Bruton’s tyrosine kinase），即布魯頓酪氨酸蛋白激酶，是非受體酪氨酸激酶Tec家族的成員，除T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞外，在所有造血細(xì)胞（如B細(xì)胞和髓細(xì)胞）中均有表達(dá)。BTK是一種連接B細(xì)胞受體（BCR）信號、趨化因子受體信號、Toll樣受體（TLR）信號的關(guān)鍵分子，在調(diào)節(jié)B細(xì)胞方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

       BTK可直接與5種不同的分子相互作用，可促進(jìn)細(xì)胞增殖、抗體分泌和促炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生等，進(jìn)而調(diào)節(jié)B細(xì)胞粘附、遷移以及腫瘤微環(huán)境等。鑒于其廣泛而關(guān)鍵的生理作用，BTK成為治療自身免疫性疾病和B細(xì)胞惡性腫瘤中富有吸引力的一個治療靶點(diǎn)。

       BTK在信號通路中的作用示意圖

       圖源：參考來源1

       BTK抑制劑（BTKi）可以通過與BTK上的Cys-481位點(diǎn)共價結(jié)合，阻止BTK的活化，從而抑制B細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展，是針對B細(xì)胞惡性腫瘤和自身免疫病的開發(fā)熱點(diǎn)。自1993年BTK的結(jié)構(gòu)和功能被定義以來，科學(xué)界對其做了大量研究。不過直到20年后，即2013年，第一款選擇性BTK抑制劑伊布替尼才獲得FDA批準(zhǔn)上市，由強(qiáng)生和艾伯維共同開發(fā)。伊布替尼的上市，為B細(xì)胞惡性腫瘤的治療帶來了革命性的進(jìn)展。

       伊布替尼是一種高效、高選擇性的口服小分子BTK抑制劑，能夠通過與BTK活性位點(diǎn)上的半胱氨酸-481（C481）高度特異性共價結(jié)合，不可逆地抑制BTK的活性。然而，伊布替尼還會抑制EGFR、TEC等多個靶點(diǎn)，從而出現(xiàn)脫靶效應(yīng)，這會導(dǎo)致伊布替尼伴有皮疹、房顫、腹瀉和出血、高血壓等副作用。

       為了解決伊布替尼副作用大等問題，藥企開發(fā)了第二代BTK抑制劑。截止目前，全球范圍內(nèi)共有5款BTK抑制劑獲批上市，除伊布替尼外，其余四款均為第二代BTK抑制劑，分別是：阿斯利康的阿卡替尼（Acalabrutinib，2017年獲批）、百濟(jì)神州的澤布替尼（Zanubrutinib，2019年獲批）、小野制藥/吉利德的替拉魯替尼（tirabrutinib，2020年獲批）、諾誠健華的奧布替尼（Orelabrutinib，2020年獲批）。

       目前BTK抑制劑的總體市場規(guī)模已經(jīng)超過100億美元。其中伊布替尼自上市以來，其銷售業(yè)績就一直一騎絕塵，連續(xù)多年上榜全球銷售額TOP 200小分子藥物。2020年伊布替尼全球銷售額為94.42億美元，市場份額占比94.4%。

       由于上述已獲批的幾款BTK抑制劑均為共價型BTK抑制劑，作用機(jī)理為通過結(jié)合BTK的C481，發(fā)揮不可逆抑制BTK的抗腫瘤作用。因此其缺陷為，長期用藥后，C481位點(diǎn)面臨突變風(fēng)險，絲氨酸取代半胱氨酸（C481S），抑制劑與BTK的作用模式由不可逆結(jié)合弱化為可逆結(jié)合，獲得性耐藥情況出現(xiàn)。

       為了克服耐藥難題，藥企著手研發(fā)新一代BTK抑制劑?，F(xiàn)階段其研發(fā)策略主要包括開發(fā)非共價BTK抑制劑和BTK PROTAC。

       01  非共價BTK抑制劑

       非共價BTK抑制劑不依賴于與C481位點(diǎn)結(jié)合起效，而是通過與BTK蛋白產(chǎn)生氫鍵結(jié)合，因而有望有效克服上一代產(chǎn)品中出現(xiàn)的耐藥問題。

       非共價BTK抑制劑與靶點(diǎn)結(jié)合示意圖

       圖源：參考來源2

       目前，禮來、默沙東等巨頭紛紛投身于非共價BTK抑制劑的研發(fā)。

       LOXO-305（Pirtobrutinib）

       禮來旗下Loxo Oncology開發(fā)的LOXO-305（Pirtobrutinib），就是一款非共價BTK抑制劑。它對BTK C481突變體具有抑制活性，其非共價抑制機(jī)制讓它在BTK周轉(zhuǎn)率高的情況下，仍然可以抑制BTK的活性。

       在一項(xiàng)名為BRUIN的研究中，共納入618例患者，其中包括296例慢性淋巴細(xì)胞白血?。–LL）/小細(xì)胞淋巴瘤（SLL）患者、134例套細(xì)胞淋巴瘤（MCL）患者以及188例其他B細(xì)胞淋巴瘤患者。

       結(jié)果顯示，在252例既往接受過BTK抑制劑的療效可評估的CLL/SLL患者中，客觀緩解率（ORR）為68%（95%CI：62～74），其中2例完全緩解（CR）、137例部分緩解（PR）、32例部分緩解伴淋巴細(xì)胞增多（PR-L）、62例疾病穩(wěn)定（SD）。

       LOXO-305治療CLL/SLL的效果

       圖源：參考來源3

       在MCL患者中，LOXO-305的表現(xiàn)同樣不俗。在100例既往經(jīng)BTK抑制劑治療的可評估患者群體中，ORR為51%；針對11例BTK抑制劑初治的患者，ORR達(dá)82%。中位緩解時間也達(dá)到了18個月。

       LOXO-305治療MCL的效果

       圖源：參考來源3

       MK-1026（nemtabrutinib）

       MK-1026（nemtabrutinib，代號ARQ531）是ArQule公司開發(fā)的一款口服、強(qiáng)力可逆性BTK抑制劑。作為一款非共價BTK抑制劑，MK-1026被設(shè)計(jì)成可逆結(jié)合BTK，能夠在C481獲得性耐藥突變的情況下保持活性，不但對野生型BTK具有高度活性，而且對攜帶C481突變的BTK也具有高度活性，避免了耐藥性的產(chǎn)生。2019年12月，默沙東宣布以27億美元收購ArQule公司，獲得了包括MK-1026在內(nèi)的多款產(chǎn)品。

       伊布替尼和MK-1026不同的結(jié)合BTK蛋白模式

       圖源：ArQule官網(wǎng)

       在一項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)中，共計(jì)47例復(fù)發(fā)/難治性B細(xì)胞惡性腫瘤患者接受了不同劑量MK-1026的治療。結(jié)果顯示：在劑量>65 mg QD（一日一次）時，9例可以被評估的慢性淋巴細(xì)胞白血病患者中，8例達(dá)到PR，這8例獲得緩解的患者中有7例攜帶有BTK-C481S突變。

       在2021年的ASH大會上報道的II期臨床結(jié)果顯示，51例CLL/SLL患者參與了MK-1026的II期劑量擴(kuò)展研究，其中84%的患者之前接受過BTK抑制劑治療，63%攜帶BTK-C481S突變。結(jié)果顯示，38例療效可評估患者的ORR為58%，其中1例CR，12例PR，9例為伴淋巴細(xì)胞升高的部分緩解。

       目前來看，禮來的LOXO-305比默沙東的MK-1026在血液瘤方面的表現(xiàn)稍勝一籌，不過未來仍有變數(shù)，非共價抑制劑的療效和安全性還需交給時間來驗(yàn)證。

       02  BTK-PROTAC

       自2001年起，PROTAC（靶向蛋白降解技術(shù)）就吸引了科學(xué)家們的關(guān)注。PROTAC分子由三部分構(gòu)成：一端是結(jié)合靶蛋白的配體，另一端是E3泛素連接酶識別結(jié)構(gòu)，二者通過連接子相連。PROTAC分子可在細(xì)胞內(nèi)誘導(dǎo)目標(biāo)蛋白泛素化，進(jìn)而被蛋白酶體識別并降解。

       PROTAC分子的作用機(jī)制

       圖源：Arvinas官網(wǎng)

       與小分子BTK抑制劑不同，BTK-PROTAC藥物不需要與致病靶點(diǎn)緊密、長時間結(jié)合，就能將致病靶點(diǎn)降解。通過采用這種消失致病靶點(diǎn)的方法，那么BTK耐藥性問題自然迎刃而解。

       目前國內(nèi)外已有幾家企業(yè)開發(fā)的BTK-PROTAC進(jìn)入臨床階段。

       HSK29116

       國內(nèi)企業(yè)海思科自主開發(fā)的HSK29116散劑更是全球首 個申報臨床的BTK PROTAC產(chǎn)品。HSK29116于2021年4月在國內(nèi)獲批臨床，適應(yīng)癥為B細(xì)胞淋巴瘤。2022年4月，HSK29116的臨床試驗(yàn)申請獲FDA許可。

       HSK29116一方面可通過特異性結(jié)合BTK直接抑制BTK活性；另一方面能誘導(dǎo)BTK泛素化標(biāo)記，通過蛋白酶體途徑將其降解，從而阻斷BCR信號通路的傳遞，抑制B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞的生長與增殖，起到雙重抗腫瘤作用。

       BGB-16673

       百濟(jì)神州開發(fā)的BTK-PROTAC產(chǎn)品BGB-16673也已于今年8月開展全球性I期臨床研究。臨床前模型顯示，BGB-16673能克服C481S耐藥，有望突破患者對澤布替尼和其他BTK抑制劑耐藥性的問題。

       NX-2127

       除了HSK29116、BGB-16673外，目前進(jìn)入臨床階段的BTK-PROTAC產(chǎn)品還有國外Nurix Therapeutics的NX-2127。

       NX-2127通過泛素化和蛋白酶體降解驅(qū)動靶標(biāo)BTK和IKZF3的降解，理論上可以克服包括BTK共價抑制劑（cBTKi）和非共價抑制劑（ncBTKi）在內(nèi)的耐藥性難題。

       在剛剛落幕的2022ASH年會上，研發(fā)人員報道了NX-2127的一項(xiàng)多中心、開放標(biāo)簽的I期NX-2127-001的研究結(jié)果。截至2022年6月16日,共28例患者分別入組劑量水平為100mg、200mg和300mg的隊(duì)列。其中17例CLL患者的中位治療線數(shù)為6，所有患者都接受過BTK抑制劑治療。

       在第1周期的第22天時，所有患者中觀察到平均86%的BTK降解率，在12例CLL患者中觀察到平均83%的BTK降解率，ORR為33%，且ORR會隨著隨訪時間的延長而增加（ORR：2個月時為16.7%，4個月時為42.9%，6個月時為50%）。更重要的是，BTK/BCL-2抑制劑難治性患者和非共價BTK抑制劑治療后出現(xiàn)進(jìn)展的患者也呈現(xiàn)出一定程度的緩解。

       03  總結(jié)

       眼下對于BTK-PROTAC的研發(fā)仍處于早期階段，未來之路絕非一片坦途。

       目前，隨著技術(shù)的發(fā)展，BTK抑制劑的迭代研發(fā)仍在進(jìn)行中。新一代BTK抑制劑不僅要表現(xiàn)出良好的療效，而且要在安全性和耐受性上更勝一籌。除了提高共價不可逆BTK抑制劑的特異性以外，開發(fā)新型非共價BTK抑制劑、BTK靶向蛋白降解劑等來克服耐藥性難題，是目前該領(lǐng)域的一大研發(fā)方向。目前國內(nèi)外已有多家藥企進(jìn)入BTK這一黃金賽道，大戰(zhàn)一觸即發(fā)。

       參考來源

1. Buggy, J. J., & Elias, L. Bruton Tyrosine Kinase (BTK) andIts Role in B-cell Malignancy. International Reviews of Immunology, 2012, 31(2): 119–132.
2. 新型BTK抑制劑抗類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)現(xiàn)研究[D].華東師范大學(xué),2018.
3. Mato A, et al. Pirtobrutinib, A highly selective, non-covalent (reversible) BTK inhibitor in previously treated CLL/SLL: Updated results from the Phase 1/2 BRUIN study. ASH 2021.
4. ArQule Announces Final Phase 1 Clinical Data for Its Reversible BTK Inhibitor, ARQ 531, at the American Society of Hematology 2019 Annual Meeting. Retrieved December 9, 2019, from https://www.businesswire.com/news/home/20191209005198/en.
5. Eric Wang, Xiaoli Mi, Meghan C. Thompson, etal. Mechanisms of Resistance to Noncovalent Bruton’s Tyrosine Kinase Inhibitors. N Engl J Med 2022; 386:735-743.