前一段時(shí)間Lexicon Pharmaceuticals的股價(jià)起伏很大,全是因sotagliflozin這個(gè)首例SGLT1/SGLT2雙靶點(diǎn)抑制劑而起。
葡萄糖在生物體內不能自由通過(guò)細胞膜,必須借助于細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白,即葡萄糖轉運蛋白(glucose transporter,GLUT)和鈉-葡萄糖協(xié)同轉運蛋白(sodium glucose cotransporter,SGLT)。GLUT 以不消耗能量的易化擴散方式順濃度梯度轉運葡萄糖。SGLT 則以消耗能量的主動(dòng)方式逆濃度梯度轉運葡萄糖。SGLT在葡萄糖的主動(dòng)重吸收中起著(zhù)重要的作用,主要有2 種,即SGLT1 和SGLT2。SGLT1 主要表達于小腸刷狀緣和腎近曲小管的S3 節段中,少量表達于心臟、氣管和腦,其主要負責在腸腔中轉運葡萄糖和半乳糖,重吸收 腎近曲小管未被SGLT2 重吸收的10% 的葡萄糖。SGLT2特定表達于腎近曲小管S1 段,負責腎近曲小管對原尿中葡萄糖的重吸收,介導約90% 腎葡萄糖重吸收。
根皮苷Phlorizin(1)是第一個(gè)被研究的SGLT抑制劑。根皮苷是一個(gè)O-芳基糖苷,結構上是查爾酮衍生物上接了一個(gè)D-葡萄糖。它早在一百多年前就被發(fā)現能導致糖尿。根皮苷一直作為標準品用來(lái)研究腎葡萄糖轉運蛋白的作用機理。它沒(méi)有被進(jìn)一步開(kāi)發(fā)為藥物,是因為它腸道吸收差,而且易于水解。接著(zhù)在根皮苷的結構基礎上,研究人員合成了很多更高效和高選擇性的SGLT抑制劑,并用于臨床研究中。
Lexicon的研究人員分析了當時(shí)在臨床的SGLT2抑制劑,包括O-糖苷sergliflozin(2)和remogliflozin(3),以及C-糖苷dapagliflozin(4)和canagliflozin(5),這幾個(gè)分子都含有D-葡萄糖片段。Sergliflozin和remogliflozin同屬于O-糖苷因為其代謝不穩定,在臨床試驗中需要很大的劑量。與之相反,百時(shí)美施貴寶開(kāi)發(fā)的dapagliflozin為代謝穩定的C-糖苷,其體內和體外活性都大大提高,當時(shí)處于三期臨床。同為C-糖苷的canagliflozin由田邊三菱制藥和強生公司聯(lián)合開(kāi)發(fā),當時(shí)處于二期臨床。
Lexicon的研究人員發(fā)現上述SGLT2抑制劑中D-葡萄糖上的C-6甲基和羥基對活性不起關(guān)鍵作用,因此他們決定嘗試用L-木糖代替D-葡萄糖,他們相信把天然的D-葡萄糖轉化為非天然的L-木糖將會(huì )帶來(lái)益處,一方面對葡萄糖苷酶更穩定,另一方面避免與其他葡萄糖結合酶的交叉活性。此外,L-木糖與D-葡萄糖具有相同的仲醇相對構型。
Lexicon的研究人員首先把dapagliflozin分子中的非糖片段接到L-木糖上,對L-木糖1-位羥基的氧進(jìn)行不同取代分析(Table 1)。研究人員發(fā)現更小的烷基對活性有利(甲基好于乙基,乙基好于異丙基)。同時(shí),他們對端基碳的兩個(gè)差向異構體進(jìn)行了比較,發(fā)現β異構體(7c)活性是α異構體(7b)的300多倍。
他們接著(zhù)對芳香區片段進(jìn)行了結構改變(Table 2),包括把氯原子變成氫原子(14)和甲基(13),把中間亞甲基連接變成氧原子(16)、硫原子(15)、羰基(17)和直接去除(18),但是都導致活性下降。然后他們對末端羥基的氧進(jìn)行了不同的取代(Table 3)(包括羥基乙基(20)、甲氧乙基(21)、N-甲基吡咯(22)、噻唑(23)和硫代酰胺(24),但都導致了活性的降低。雖然末端直接由羥基取代的化合物(19)活性沒(méi)有降低,但是由于酚羥基代謝的不穩定性,不能做進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。
他們接著(zhù)對L-木糖本身進(jìn)行了結構研究(Table 4),包括去掉一個(gè)羥基(25)、把羥基變成氟(26)、引入甲基(27)和換成D-木糖(28),但是都導致了活性的急劇下降。這也間接證明了他們的假設,必須有類(lèi)似D-葡萄糖構型的片段。最后Lexicon的研究人員把L-木糖1-位羥基的氧換成硫原子形成硫糖苷時(shí),得到對SGLT2活性提高的sotagliflozin (hSGLT2 IC50=1.8nM),并且更重要的是,其對SGLT1的活性也得到了巨大的提高(hSGLT1 IC50=36nM)。
接下來(lái),Lexicon就開(kāi)始了臨床試驗。一項對96名健康志愿者進(jìn)行的sotagliflozin一期臨床研究以確定其藥動(dòng)學(xué)、藥效學(xué)特性以及安全性,結果表明sotagliflozin在所有受試者中的耐受性良好。一項測試sotagliflozin有效性的小型二期臨床實(shí)驗(36個(gè)2型糖尿病患者)結果表明相對于安慰劑,sotagliflozin通過(guò)抑制SGLT2介導的腎 臟對葡萄糖的重吸收從而增加尿糖,顯著(zhù)改善了糖尿病人血糖水平,包括空腹血糖和口服葡萄糖耐受量,并顯著(zhù)降低血清甘油三酯水平。sotagliflozin還可以降低體重和血壓,升高胰高血糖素樣肽1水平。一項針對12位2型糖尿病患者的后續研究表明sotagliflozin能顯著(zhù)增加胰高血糖素樣肽-1和抑制食欲多肽YY水平,可能是因為延遲了SGLT1介導的腸道葡萄糖吸收。在兩項研究中,sotagliflozin的耐受性都很好,沒(méi)有增加胃腸道副作用,并且沒(méi)有發(fā)現在臨床相關(guān)劑量的動(dòng)物或患者體內有葡萄糖-半乳糖代謝問(wèn)題。一項對31名兼有腎損傷的2型糖尿病患者進(jìn)行了的二期臨床研究,考察sotagliflozin對該類(lèi)患者的有效性和安全性,結果表明sotagliflozin對兼有腎損傷的2型糖尿病患者同樣具有療效。同時(shí),整個(gè)研究中沒(méi)有嚴重的不良事件,也沒(méi)有因為不良事件而中斷,sotagliflozin和安慰劑的不良反應總發(fā)生率相似。sotagliflozin對于1型糖尿病患者也存在療效。2014年4月,Lexicon公司宣布了一項隨機、安慰劑對照、雙盲、為期28 天的二期臨床試驗結果。研究數據顯示,在治療1型糖尿病的臨床試驗中服用sotagliflozin的患者血糖改善率達到了32%,而對照組僅為6%,差異具有統計學(xué)意義(P<0.05);在良好控制血糖水平的基礎上,另一項指標糖化血色素的降低水平也達到了0.55%,對照組則僅降低了0.06%(P<0.05)。sotagliflozin能夠減少餐前胰島素的使用量,并在服藥期間降低高血糖的發(fā)生率,同時(shí)也不引發(fā)低血糖癥狀,患者對其具有良好耐受性。由于sotagliflozin適度促進(jìn)尿糖排泄的作用,在所有的二期臨床試驗中,幾乎沒(méi)出現生殖系統感染的現象,而且低血糖癥的發(fā)生率也很低,可能與sotagliflozin能夠減少對胰島素的使用量有關(guān),這對1型糖尿病患者以及注射胰島素的2型糖尿病患者具有重大意義。這些數據都支持對sotagliflozin作為SGLT1/SGLT2雙重抑制劑用于1型和2型糖尿病的進(jìn)一步臨床研究。
另一邊法國制藥巨頭賽諾菲正為在糖尿病領(lǐng)域日益減少的份額感到擔憂(yōu)。賽諾菲在全球糖尿病市場(chǎng)份額自2015年開(kāi)始持續下降,核心產(chǎn)品甘精胰島素在2015年達到銷(xiāo)售峰值后開(kāi)始大幅下降。因為禮來(lái)公司推出了價(jià)格更低廉的甘精胰島素類(lèi)似物,還有一個(gè)原因是禮來(lái)GLP-1受體激動(dòng)劑度拉糖肽強勢崛起,市場(chǎng)份額逐年增加(順便說(shuō)一下,丹麥制藥巨頭諾和諾德在糖尿病領(lǐng)域的霸主地位至今無(wú)法撼動(dòng))。于是,賽諾菲為快速補充其匱乏的糖尿病藥物管線(xiàn),最直接的方法就是與其他公司合作。那時(shí),糖尿病領(lǐng)域比較新的靶點(diǎn)是SGLT2,已有幾款藥物獲批,而Lexicon的sotagliflozin是SGLT1/SGLT2雙靶點(diǎn)抑制劑,預想會(huì )得到更好的降糖效果。于是 2015年11月6日,賽諾菲和Lexicon簽訂一項合作開(kāi)發(fā)協(xié)議,賽諾菲因此獲得sotagliflozin全球開(kāi)發(fā)和商業(yè)化權利,同時(shí)Lexicon獲得首付款3億美元,里程碑金14億美元,以及一定比例的銷(xiāo)售分成。彼時(shí),sotagliflozin正處于1型糖尿病適應癥的3期臨床開(kāi)發(fā)中,2型糖尿病3期臨床尚未啟動(dòng)。
2019年3月22號FDA拒絕了lexicon和賽諾菲SGLT1/2雙抑制劑sotagliflozin(商品名Zynquista)用于治療成人1型糖尿病的上市申請,主要原因是在三期臨床實(shí)驗中有相當比列的患者出現糖尿病酮癥酸中毒(DKA)事件。受此影響,lexicon股價(jià)暴跌22%。當時(shí)有半數的專(zhuān)家認為毒副作用風(fēng)險大于該藥帶來(lái)的療效。16位專(zhuān)家給出的結果是8票贊成8票反對。這里順便說(shuō)一下,為了避免利益沖突,FDA的專(zhuān)家委員會(huì )一般是由該領(lǐng)域學(xué)術(shù)界的知名教授組成,而不是來(lái)自于工業(yè)界。而且,新藥審評專(zhuān)家組的數目一般是偶數,為的是盡量避免僅多一票的狀況出現。像這種一半對一半的投票結果并不多見(jiàn),上一次出現這種結果是在2010年對CARBAGLU用于高血氨癥的申請(5票贊成,5票反對,2票棄權)。雖然FDA拒絕了Sotagliflozi用于1型糖尿病的新藥申請,但是這并不影響其在美國以外地區的批準。僅僅一個(gè)月后,Sotagliflozin于2019年4月26日獲歐洲藥物管理局(EMA)批準上市,在歐盟獲批用作胰島素的輔助療法,用于最優(yōu)劑量胰島素控制血糖不佳的1型糖尿病(T1D)患者(BMI ≥ 27kg/m2)。這也從側面說(shuō)明美國FDA對新藥批準還是非常嚴格的。1型糖尿病相對2型糖尿病患者少很多,制藥公司要想取得高回報率,都希望自己的抗糖尿病藥物能作用于2型糖尿病。Lexicon也不例外,Sotagliflozin用于治療2型糖尿病的臨床三期試驗還在進(jìn)行當中。目前已公布3項關(guān)鍵臨床試驗(****血糖控制不佳(SOTA-MET),中度腎功能損傷(SOTA-CKD3)和嚴重腎功能損傷(SOTA-CKD4)的初步數據,其中賽諾菲最為看重的SOTA-CKD3/4臨床失敗,Sotagliflozin vs 安慰劑無(wú)法給腎損傷的2型糖尿病患者帶來(lái)臨床效益。7月29日賽諾菲宣布終止與lexicon就sotagliflozin的合作計劃,當天lexicon股價(jià)下跌74%,后來(lái)經(jīng)過(guò)協(xié)商(9月10號),賽諾菲為此支付了2.6億美元,lexicon股價(jià)當天上漲15%。賽諾菲選擇終止合作的另一個(gè)重要原因是該藥雖是SGLT1/SGLT2雙靶點(diǎn)抑制劑,但是其與單功能的SGLT2抑制劑相比,并沒(méi)發(fā)現差異性?xún)?yōu)勢。至此,賽諾菲幾億美金打了水漂,但是與臨床三期高昂的費用及其風(fēng)險相比,提早終止合同不失為一種止損的策略。至于Lexicon會(huì )怎么用這2.6億美金,sotagliflozin以后會(huì )不會(huì )有更多的適應癥獲批,讓我們拭目以待。
參考文獻:
1. Novel L-XyloseDerivatives as Selective Sodium Dependent Glucose Cotransporter 2 (SGLT2) Inhibitorsfor the Treatment of Type 2 Diabetes. J.Med. Chem. 2009, 52, 6201-6204.
2. LX4211, a Dual SGLT1/SGLT2Inhibitor, Improved Glycemic Control in Patients with Type 2 Diabetes in aRandomized, Placebo-Controlled Trial. ClinicalPharmacology & Therapeutics. 2012,92, 158-169.
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