【星耀小課堂】GLP-1類似物——口服劑型司美格魯肽(索馬魯肽)的發(fā)展歷程

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文章導(dǎo)讀:上篇文章中,菌菌整理了注射用司美格魯肽(索馬魯肽)的發(fā)展歷程,包括其用于不同適應(yīng)癥(2型糖尿病或肥胖/超重)的開發(fā)背景、上市進(jìn)程以及關(guān)鍵臨床證據(jù)。小伙伴們要注意,注射用司美格魯肽不同用途(降糖或減重),其維持劑量也有所不同。以美國FDA為例,糖尿病患者使用司美格魯肽注射液時,推薦的維持劑量為1mg,也可增加至2mg,每周一次;而超重或肥胖人群推薦的維持劑量是2.4mg,每周一次。詳細(xì)的司美格魯肽注射液發(fā)展歷程可戳鏈接查看:GLP-1類似物——注射用司美格魯肽(索馬魯肽)的發(fā)展歷程原研企業(yè)諾和諾德為延長司美格魯肽的生命周期,開發(fā)了司美格魯肽口服片劑,最早于2019年9月獲美國FDA批準(zhǔn)上市,隨后在2020年4月、6月獲歐盟EMA和日本NMPA批準(zhǔn)上市;據(jù)CDE官網(wǎng)顯示,司美格魯肽片劑申報上市已獲受理。
今天這篇文章,菌菌將介紹司美格魯肽片劑(索馬魯肽)的研發(fā)背景和發(fā)展歷程,并就不同適應(yīng)癥(糖尿病、超重/肥胖、阿爾茲海默癥)的研究進(jìn)程展開闡述,以便于大家了解司美格魯肽片劑的開發(fā)和上市背景,以及上市前后的關(guān)鍵循證證據(jù)。
一、 司美格魯肽片劑的開發(fā)背景
1.1司美格魯肽結(jié)構(gòu)的設(shè)計
諾和諾德口服GLP-1類似物——司美格魯肽片劑,沿用了注射用司美格魯肽的結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)口服劑型,研發(fā)團(tuán)隊使用了SNAC(N-(8-[2-羥基苯甲酰基]-氨基)辛酸鈉),以促進(jìn)司美格魯肽的胃腸道穩(wěn)定性和吸收效果。司美格魯肽藥物開發(fā)目的是延長司美格魯肽的體內(nèi)半衰期、提高GLP-1R結(jié)合力。
結(jié)構(gòu)設(shè)計策略如下:(1)司美格魯肽第8位的丙氨酸被α-氨基異丁酸(Aib, 2-氨基異丁酸)取代,目的是抵抗二肽基肽酶-4(DPP-4, dipeptidyl peptidase-4)的降解作用,同時提高司美格魯肽與GLP-1R的親和力。(2)司美格魯肽第26位的賴氨酸連接了一個C18脂肪二酸側(cè)鏈,并以谷氨酸作為連接頭(γGlu-2xOEG linker),目的是增加白蛋白的親和力,避免藥物被腎臟快速清除,延長藥物半衰期。(3)司美格魯肽第34位使用了精氨酸取代賴氨酸,目的是避免C-18 脂肪酸鏈錯位結(jié)合,提高側(cè)鏈的穩(wěn)定性。

口服劑型的多肽或蛋白類藥物開發(fā)過程面臨的挑戰(zhàn)包括:低pH值、蛋白水解酶活性導(dǎo)致其在胃中被降解、胃腸道表皮的滲透性有限,從而導(dǎo)致其生物利用度極低。為提高司美格魯肽的生物利用度,諾和諾德研發(fā)團(tuán)隊選擇了吸收增強劑SNAC修飾司美格魯肽。口服劑型有以下特征:SNAC可增加司美格魯肽分子的局部pH,防止胃蛋白酶對多肽藥物的降解,在細(xì)胞膜表面借助濃度梯度使司美格魯肽穿透胃黏膜,從而吸收入血。

小結(jié):基于GLP-1的結(jié)構(gòu)分析,諾和諾德研發(fā)團(tuán)隊對天然GLP-1進(jìn)行了3個氨基酸位點的改造,分別為第8位、26位和34位,賦予其抵抗DPP-4降解、延長藥物半衰期、提高穩(wěn)定性及GLP-1R親和力的特性。最終設(shè)計的司美格魯肽是一種重組多肽,由31個(7-37)氨基酸組成(肽骨架由酵母發(fā)酵生產(chǎn))。司美格魯肽口服劑型添加了SNAC修飾,促進(jìn)司美格魯肽的吸收,減少胃蛋白酶的降解,由此提高司美格魯肽的生物利用度。
耀海生物重組多肽/蛋白平臺基于大腸桿菌和酵母表達(dá)系統(tǒng),已成功交付多個重組多肽生產(chǎn)項目(包括GLP-1類似物),具有豐富的重組多肽發(fā)酵、純化、酶切/修飾、制劑罐裝、凍干和質(zhì)量檢測服務(wù)經(jīng)驗,全速推進(jìn)重組多肽或蛋白類生物制品的上游開發(fā)進(jìn)程。重組多肽或重組蛋白業(yè)務(wù)詳情:業(yè)務(wù)介紹 | 耀海生物重組蛋白CRDMO一站式服務(wù)
二、司美格魯肽片劑的關(guān)鍵臨床研究與上市進(jìn)程
全球范圍內(nèi),司美格魯肽片劑獲批適應(yīng)癥包括糖尿病(美國、歐盟和日本),已進(jìn)入臨床階段的在研適應(yīng)癥包括肥胖/超重、阿爾茲海默癥(AD)。在下文中,菌菌將根據(jù)產(chǎn)品上市或研發(fā)進(jìn)程,總結(jié)司美格魯肽片劑各項適應(yīng)癥的發(fā)展歷程與關(guān)鍵臨床研究。
2.1司美格魯肽片劑與糖尿病
2019年9月,美國FDA批準(zhǔn)司美格魯肽片劑的上市,商品名RYBELSUS,適應(yīng)癥為:輔助飲食和運動用于改善2型糖尿病成人患者的血糖控制,起始劑量為3mg,維持劑量7mg或14mg,每日一次。其中一條使用限制為:對于飲食和運動不足的患者,不建議將其作為一線治療方案(注:2023年1月FDA移除了該限制)。
司美格魯肽片劑的獲批是基于PIONEER 1-8全球性臨床試驗,其中PIONEER 6研究以心血管事件為終點事件,其他7項研究以降糖療效為終點事件。研究治療藥物為司美格魯肽單藥或聯(lián)合其他降糖藥物,如二甲雙胍、磺脲類、SGLT-2抑制劑、胰島素或其他口服降糖藥,對照組包括DPP-4抑制劑西格列汀、SGLT-2抑制劑恩格列凈、其他GLP-1類似物利拉魯肽,研究驗證了司美格魯肽片劑單藥或聯(lián)合其他藥物的良好降糖療效和心血管獲益。2023年1月,美國FDA取消了司美格魯肽片的使用限制“對于飲食和運動不足的患者,不建議將其作為一線治療方案”。該信息意味著,對于飲食和運動不足的2型糖尿病患者,司美格魯肽片劑可作為一線治療方案,進(jìn)一步擴大了司美格魯肽片的使用人群。

除美國外,司美格魯肽片劑的糖尿病適應(yīng)癥獲歐盟EMA和日本NMPA批準(zhǔn)上市,獲批時間分別為2020年4月和6月,關(guān)鍵臨床研究包括PIONEER 1-8及PIONEER 9-10(日本人群)。據(jù)CDE公開信息,2022年5月,司美格魯肽片上市申請正式受理,主要基于PIONEER 11-12兩項III期臨床研究。此外,據(jù)諾和諾德管線公示,除當(dāng)前已獲批的適應(yīng)癥外,口服司美格魯肽前體藥物(每周一次)、以及25/50mg大劑量司美格魯肽片(每日一次)的開發(fā)也在進(jìn)行中,分別處于I期、III期臨床階段,目標(biāo)適應(yīng)癥為糖尿病。
2.2司美格魯肽片劑與超重/肥胖
目前,美國FDA、歐盟EMA均批準(zhǔn)了注射用司美格魯肽的減肥適應(yīng)癥,商品名為WEGOVY,維持劑量是2.4 mg每周一次,用于肥胖或超重人群的體重管理。該適應(yīng)癥的獲批主要基于4項臨床研究——STEP系列研究。臨床試驗數(shù)據(jù)顯示,司美格魯肽治療組BMI降幅顯著高于安慰劑組。基于司美格魯肽分子的減重療效,諾和諾德布局了口服片劑的減重適應(yīng)癥,當(dāng)前已發(fā)展至III期臨床階段。在全球范圍開展的OASIS系列研究納入肥胖或超重人群,以安慰劑為對照,評估25mg/50mg司美格魯肽片劑的減重療效。
2.3司美格魯肽片劑與阿爾茨海默
多項臨床前研究顯示,司美格魯肽對人神經(jīng)母細(xì)胞瘤(SH-SY5Y)細(xì)胞系的淀粉樣蛋白β斑塊具有神經(jīng)保護(hù)特性,提示司美格魯肽可緩解阿爾茨海默病癥狀。動物模型也顯示,司美格魯肽對動物模型具有神經(jīng)保護(hù)作用。據(jù)諾和諾德公示管線,司美格魯肽片用于阿爾茲海默癥(AD)的適應(yīng)癥處于臨床階段,兩項全球性III期試驗EVOKE和EVOKE plus研究正在進(jìn)行,預(yù)計招募約3700志愿者,以安慰劑為對照,評估司美格魯肽片在AD導(dǎo)致的輕度認(rèn)知障礙(MCI)或輕度癡呆受試者中對認(rèn)知功能的優(yōu)效性。其中EVOKE plus研究包括中國多個研究中心,國內(nèi)主要研究者為首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院賈建平教授。
三、展望
綜上所述,原研企業(yè)諾和諾德已獲批的司美格魯肽產(chǎn)品包括:司美格魯肽注射液(每周一次)和口服片劑(每日一次,3mg/7mg/14mg)。為延長司美格魯肽的生命周期,拓展產(chǎn)品寬度,諾和諾德正在擴展已上市產(chǎn)品的適應(yīng)癥,包括減重、非酒精性脂肪肝(NASH)、阿爾茲海默癥(AD)等,同時也在布局更長效的司美格魯肽片劑(每周一次)與大劑量司美格魯肽片劑(25mg/mg,每日一次),以及司美格魯肽與胰島素、GIP或達(dá)格列凈(SGLT-2抑制劑)的復(fù)方制劑,其市場占有率不可低估。耀海生物基于多年的微生物表達(dá)體系(大腸桿菌、酵母)CDMO服務(wù)經(jīng)驗,具備GMP級別重組GLP-1類似物的生產(chǎn)服務(wù)能力:生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo),可以滿足產(chǎn)品注冊申報的需求,以期成為眾多生物企業(yè)在GLP-1類似物賽道的助跑員!
參考文獻(xiàn)
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