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本文来自微信公众号:学术经纬 (ID:Global_Academia),作者:药明康德内容团队
面对慢性乙肝的健康威胁,目前首选的治疗方案是核苷类似物。这类疗法通过抑制逆转录有效控制了HBV复制,帮助大量患者提高了长期生存率。不过时至今日,慢性乙肝的功能性治愈仍难以实现,患者往往需要终身接受治疗。
近期,一项发表于Journal of Medicinal Chemistry的研究展示了一款有望更彻底地抑制HBV的候选药物。Aligos Therapeutics领衔的研究团队开发了一款具有多重作用机制的衣壳组装调节剂(capsid assembly modulator,CAM)前药——ALG-000184,为慢性乙肝带来潜在的联合疗法。目前,ALG-000184正在1期临床试验阶段。在已公布的数据中,该化合物耐受性良好,能够对HBV的多种病毒标志物(DNA、RNA以及多种乙肝抗原)起到“best-in-class”的抑制效果。
HBV为何难以根治?
要理解慢性乙肝难以治愈的原因,我们需要从HBV的生命周期入手。
HBV的遗传物质被一层称为衣壳(capsid)的蛋白质结构保护起来。对于HBV来说,它们由乙肝核心抗原(HBcAg)组成的二十面体衣壳,藏在在一层含有乙肝表面抗原(HBsAg)的囊膜“外套”之下。
在感染宿主之后,HBV会暂时脱下衣壳,释放出呈松弛环状的DNA(简称rcDNA)。这些rcDNA进入宿主细胞核,转变成为病毒转录所需的模板——共价闭合环状DNA(cccDNA)。接下来的步骤就顺理成章了:病毒转录生成了pgRNA等多种RNA,它们又进一步翻译成HBcAg等蛋白。
由于HBcAg是构建HBV衣壳的原材料,它们重新组装形成新的衣壳,包裹着新生成的pgRNA以及DNA聚合酶,通过逆转录生成新的rcDNA——到这里,新的成熟衣壳就形成了。这些衣壳可以加工成为完整的病毒颗粒,分泌至细胞外继续感染其他细胞;也可以重新进入细胞核,产生更多cccDNA,为新病毒的合成源源不断地提供模板。这些难以清除的cccDNA,正是HBV持续感染的关键。
看到这里,HBV难以根治的核心原因就不难理解了。核苷类似物抑制的是其中的逆转录过程,但是无法彻底清除cccDNA。想要改变慢性乙肝治疗的现状、更加彻底地清除病毒,需要从HBV的生命周期出发,找到可以同时靶向HBV生命周期不同阶段的抗病毒策略。
▲HBV生命周期以及衣壳组装调节剂的作用机制(图片来源:参考资料[1])
衣壳组装调节剂的多重机制
这项研究的主角——衣壳组装调节剂(CAM),就是一类有着多重作用机制的治疗策略。正如其名称所展示的那样,CAM的首要目标是抑制HBV的衣壳组装过程。
根据作用机制的不同,CAM分为两类:一类CAM-Aberrant(简称CAM-A)会干扰衣壳的正常组装,形成形态异常的核心蛋白;另一类形成的衣壳形态虽然正常,但却是不含pgRNA和DNA聚合酶的空壳,因此被称为CAM-Empty(CAM-E)。
这两种机制殊途同归,都可以抑制传染性病毒颗粒的形成。但这还不是全部,CAM在理论上还隐藏着抑制HBV感染的次级机制:除了导致异常或空的衣壳,它们还能与血浆与肝细胞中的感染性HBV颗粒结合,让这些病毒无法感染肝细胞。
不过,之所以说是“理论上”的作用机制,原因在于达成次级机制所需的CAM浓度是直接抑制衣壳组装所需的10~100倍。目前有多款CAM处于临床前或临床阶段,但由于在效力和暴露方面的局限性,这些药物还不足以触发次级作用机制。为了释放CAM的全部潜力、实现双重抑制,需要开发出效力更强的候选CAM。
ALG-000184的合成之路
在近期的Journal of Medicinal Chemistry论文中,药物发现工作的起点是一款名为GLP-26的CAM-E。
GLP-26是一种由埃默里大学Raymond Schinazi教授团队开发的乙二酰胺衍生物,可以调节HBV的衣壳组装,降低cccDNA和乙肝抗原的水平。此前的一系列实验已经验证了GLP-26的效力与安全性。基于这项发现,GLP-26成为一款具有临床前开发潜力的候选化合物。因此最新研究以此为1号化合物,探索能够释放CAM-E全部潜力的优化策略。
由于GLP-26在小鼠体内的清除率过高,改善化合物的清除率成了优化的第一个目标。研究团队首先通过苯胺部分的修饰,在不影响效力的情况下,筛选出清除率显著降低的2号化合物。
在取得了合适的药物清除率后,接下来的两个重要目标一是提升效力,另一个则是解决初始化合物与谷胱甘肽共价结合的问题,从而避免潜在的毒性。为此,作者对化合物炔基中的亚甲基结构进行优化改造,从一系列化合物中筛选出效力显著提升至亚纳摩尔活性,并且避免了共价化合物加成的10号化合物,命名为ALG-001075。
随后的研究对ALG-001075展开了一系列检验。在体外细胞实验中,ALG-001075不仅有效抑制了HBV的DNA生成,证实了强效抗病毒活性;还能降低乙肝表面抗原、包膜抗原以及细胞内HBV RNA的水平,表现出了次级作用机制。
此外,ALG-001075表现出理想的体外ADME特性。而在对不同物种进行高剂量的注射后,作者观察到ALG-001075的吸收受到了溶解度限制。
在感染HBV的小鼠模型中,ALG-001075与常规的CAM-E相比,对HBV拥有明显更强大的清除效力。而对ALG-001075的药物间相互作用体外研究,以及临床前的毒理学特性分析则说明,这款化合物在人体的潜在风险也较低。
由此,这种有着高效力、低风险的化合物成为了极具潜力的候选药物。不过ALG-001075还难言完美,上述分析发现它的溶解度较低。为此,研究团队通过前药开发来克服这一障碍。作者制备了10种前药,其中在大鼠和狗体内暴露量最高的高度可溶性前药——19号化合物(ALG-000184)脱颖而出,成为进入临床研究阶段的候选药物。
▲GLP-26、ALG-001075以及ALG-000184的结构以及基本特性(图片来源:参考资料[1])
临床新进展
在已经进行的一项1a期试验中,ALG-000184耐受性良好、未观察到安全信号,并且表现出出色的抗病毒活性。
此外,在一项正在进行的1b期试验中,ALG-000184的单药疗法已经对HBV的DNA、RNA、多种乙肝抗原(包括表面抗原、核心抗原和包膜抗原)展现出“best-in-class”的抑制效果。由于ALG-000184具有与核苷类似物不同的作用机制,这项试验还检验了ALG-000184与核苷类似物恩替卡韦联用的效果。相比于单独使用恩替卡韦,联合疗法可带来更大幅度的病毒载量下降。在整个治疗过程中,HBeAg阳性及阴性患者体内的病毒均受到限制。
2024年10月,Aligos Therapeutics宣布,美国FDA已批准该公司的IND,用于对ALG-000184进行1期药物相互作用研究。
在Aligos Therapeutics的新闻稿中,Aligos Therapeutics董事长、总裁兼首席执行官Lawrence Blatt博士表示,“此次IND批准使我们能够开始ALG-000184临床开发的下一阶段,包括将该化合物推进到2期临床试验。ALG-000184是首个用于治疗HBV感染的新型口服候选药物,可抑制病毒生命周期的多个组成部分,与其他治疗方式相比,可更彻底地抑制病毒。”
同时,该公司计划于2025年第一季度提交2期临床试验的研究申请,以比较ALG-000184与HBeAg阳性及阴性慢性乙型肝炎受试标准疗法的效果。
ALG-000184的研发代表了慢性乙肝治疗的一项重要进展。作为首款具备多重作用机制的口服候选药物,它不仅提供了一种清除病毒的全新思路,也为联合疗法奠定了坚实的基础。随着ALG-000184及其他创新疗法的推进,未来我们或许能逐步攻克HBV的生命周期,为全球数亿名慢性乙肝感染者带来治愈的曙光。
参考资料:
[1]Vendeville et al.,The Discovery and Preclinical Profile of ALG-000184,a Prodrug of the Potent Hepatitis B Virus Capsid Assembly Modulator ALG-001075.Journal of Medicinal Chemistry(2024).https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.4c01814
[2]Hurwitz et al.,Studies on the Efficacy,Potential Cardiotoxicity and Monkey Pharmacokinetics of GLP-26 as a Potent Hepatitis B Virus Capsid Assembly Modulator.Viruses(2021).https://doi.org/10.3390/v13010114
[3]Aligos Therapeutics Announces U.S.FDA Clearance of IND Application for ALG-000184.https://investor.aligos.com/news-releases/news-release-details/aligos-therapeutics-announces-us-fda-clearance-ind-application
本文来自微信公众号:学术经纬 (ID:Global_Academia),作者:药明康德内容团队