程能能
我國約有2000萬例需要抗病毒治療的慢性乙型肝炎(CHB)患者。作為全球乙型肝炎抗病毒治療需求最迫切的國家,我國對于新型抗病毒藥物,尤其是核苷(酸)類似物(NAs)提出了更高的要求[1-2]。
替諾福韋(TFV)類藥物是NAs類藥物中耐藥屏障最高的藥物。而艾米替諾福韋(TMF)作為我國首個原研口服抗HBV藥物,在解決了進口藥物帶給患者較大經(jīng)濟負擔的同時,保證了與之相當?shù)寞熜Ъ案鼉?yōu)的骨、腎安全性,能使患者更大程度地獲益。
TFV和阿德福韋(ADV)的分子結(jié)構非常相似,僅增加了一個甲基,但耐藥屏障大幅升高。同時,甲基化使得TFV相較于ADV對人線粒體DNA聚合酶γ的親和力下降100倍,顯著降低了濃度依賴性腎損傷的風險。因此,一個甲基化的細微結(jié)構變化,有時能顯著改善藥物的藥學性能,關鍵是恰當?shù)募谆课坏倪x擇。
圖1 神奇的甲基化——從ADV到TDF
由于TFV在生理pH環(huán)境下以二價陰離子形式存在,無法通過脂溶擴散穿過細胞膜,口服難以吸收,因此通過化學結(jié)構改造,屏蔽陰離子可提升藥物的口服生物利用度,該技術稱為前藥化。目前市面上的TFV類藥物均為前藥,其特點是:TFV分子在接入其他基團后,會暫時喪失藥物活性,需要在體內(nèi)代謝去除前藥化的基團,釋放出游離的TFV,才能進一步活化成二磷酸替諾福韋(TFV-DP)起效。
TDF是TFV二吡呋酯化后的前藥,其穿過細胞膜的速度得到了大幅提升,可以口服吸收。比較TDF與TFV在人工細胞膜上的擴散速度(cm/s)顯示,TDF穿過細胞膜的平均滲透速率較TFV快了約12萬倍[3]。
圖2 TDF與TFV藥物滲透性對比(醋酸緩沖液)
然而,TDF在吸收入血后,由于血液循環(huán)系統(tǒng)中存在豐富的酯酶,使得TDF迅速水解成TFV陰離子,無法繼續(xù)通過被動擴散進入肝細胞,只有少量TFV通過效率低下的主動轉(zhuǎn)運方式被肝細胞攝取,需要服用300 mg的大劑量才能在肝細胞內(nèi)達到有效濃度。而大部分TFV(半衰期可長達20 h)長時間停留在血液中,是造成腎、骨毒性的原因。因此,TDF采用的雙酯化前藥策略所得藥物在血中穩(wěn)定性差,沒有很好地解決藥物進入靶細胞的問題。針對該缺點,藥學家們曾提出了雙酰胺化前藥的改進方案,然而TFV經(jīng)雙酰胺化后的前藥在血中和進入靶細胞后又過于穩(wěn)定,造成在靶細胞內(nèi)活化困難,TFV-DP濃度下降,療效降低。
第二代替諾福韋是對TFV分子中的兩個陰離子分別采用了酯化和磷酰胺化的ProTide技術,從而大大提高了原型藥物在血中的穩(wěn)定性。丙酚替諾福韋(TAF)和艾米替諾福韋(TMF)的研發(fā)均采用了該技術進行前藥化。
TMF的研發(fā)在進行結(jié)構優(yōu)化時再次運用了甲基化策略。相比TAF,TMF在酰胺化基團上增加了一個甲基,進一步提高了脂溶性,加快了跨越細胞膜的透過速率。一方面,藥物在血漿中能保持更高的穩(wěn)定性(血中TFV濃度更低),另一方面,TMF在靶細胞中能更迅速地活化。后者是由于TMF與酰胺基水解酶HINT1的親和力更高,在肝細胞中的穩(wěn)定性低于TAF,更容易釋放出游離的TFV。
圖3 神奇的甲基化——從TDF到TMF
圖4 替諾福韋前藥的體內(nèi)過程
藥代動力學與建模數(shù)據(jù)分析的結(jié)果顯示,只有20%的TDF能經(jīng)腸道吸收入血,而TDF半衰期較短(僅0.4 min),吸收后數(shù)分鐘內(nèi)便在血漿中迅速水解成TFV,僅少量TFV能進入肝細胞中;TAF約有40%能經(jīng)腸道吸收入血,原型半衰期約30 min,靶細胞中TFV-DP的暴露量是TDF 300 mg的4倍。TMF相較于TAF具有更高的脂溶性,從腸道吸收入血的藥物提升到60%,血中TMF較TAF的半衰期延長了1 min,有更多的TMF原型藥物能夠被動擴散進入靶細胞,進一步提升了肝細胞中活性物質(zhì)TFV-DP的濃度,達到了TDF 300 mg的6.4倍。因此,TMF的前藥化過程再次證明了恰當?shù)募谆軒硭帉W性能的顯著提升。
今年11月,TMF在《消化藥理學和治療學》雜志上公布了三期臨床的48周數(shù)據(jù)。研究結(jié)果顯示,在治療48周時,無論是HBeAg(+)患者還是HBeAg(-)患者,TMF的完全病毒學抑制率(血清HBV DNA < 20 IU/mL )與TDF相當[4]。
48周時的ALT復常率分別使用了兩套標準進行評估,一套基于當?shù)馗鲗嶒炇业恼V瞪舷?ULN),另一套基于2018年美國肝病學會(AASLD)指南推薦的標準(男性 35 U/L ;女性25 U/L )?;诋?shù)馗鲗嶒炇襏LN的分析結(jié)果顯示,TMF與TDF的ALT復常率相當。而基于AASLD標準進行分析的結(jié)果顯示,TMF的ALT復常率顯著優(yōu)于TDF[4]。
由于第二代替諾福韋采用ProTide技術解決了血中TFV濃度過高的問題,TMF的靶向性更高,骨、腎毒性更小。在第48周時,基于DXA檢測的骨密度結(jié)果顯示,TMF明顯優(yōu)于TDF,骨安全性更高。該研究對DXA的檢測進行了質(zhì)量控制,保證每次檢測部位的投影面積相同,使骨密度的檢測結(jié)果質(zhì)量更高。在第48周時,血清肌酐較基線的變化上, TMF組顯著小于TDF組,肌酐清除率的結(jié)果顯示了TMF的腎安全性[4]。
TMF作為我國首個原研口服抗HBV藥物,通過創(chuàng)新的ProTide(磷酰胺酯化前藥)技術,實現(xiàn)了TFV向肝細胞的靶向輸送,在提高肝細胞內(nèi)活性代謝物TFV-DP濃度的同時,大幅降低血漿中TFV的暴露量,從而在高效抑制HBV復制的同時,降低了長期使用的安全性風險,更有利于患者的長期獲益。
圖5 TMF與TDF治療48周時的完全病毒學抑制率比較
圖6 TMF與TDF治療48周時的ALT復常率比較
圖7 TMF與TDF治療48周時的骨密度和肌酐清除率比較