中國(guó)創(chuàng)新藥能否在PROTAC領(lǐng)域“彎道超車”

自2015年深化醫(yī)療改革以來(lái),中國(guó)創(chuàng)新藥研發(fā)經(jīng)歷了從仿制藥轉(zhuǎn)向真正做創(chuàng)新藥的發(fā)展過(guò)程,中美的創(chuàng)新藥差距也正在逐漸縮小。但由于老牌跨國(guó)藥企利用先發(fā)優(yōu)勢(shì),在各大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域布下專利壁壘,中國(guó)創(chuàng)新藥始終慢人一步。


PROTAC的概念最早是在2001年被提出,被認(rèn)為是生物醫(yī)藥領(lǐng)域的革命性技術(shù),開辟了一個(gè)全新的小分子藥物領(lǐng)域,但直到2019年第一款PROTAC藥物才進(jìn)入臨床,目前全球沒(méi)有PROTAC藥物上市。今年1月30日,國(guó)家九部門聯(lián)合發(fā)布《“十四五”醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,將包括PROTAC技術(shù)在內(nèi)的前沿核心技術(shù)和藥物納入其中,從政策層面給予支持。


而中國(guó)藥企在PROTAC創(chuàng)新藥領(lǐng)域的研發(fā)并未落后太多,包括藥明康德在內(nèi)的多家藥企早已布局,目前已有多款創(chuàng)新藥進(jìn)入臨床,PROTAC或?qū)⒊蔀橹袊?guó)藥企實(shí)現(xiàn)“彎道超車”的關(guān)鍵。

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PROTAC:革命性技術(shù)

近年來(lái),單抗、雙抗、ADC等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和突破,讓大分子藥物成為創(chuàng)新藥研發(fā)的熱點(diǎn),小分子藥物由于難以解決靶點(diǎn)不可成藥和耐藥性的難題,發(fā)展受到限制。


PROTAC技術(shù)的出現(xiàn),讓小分子藥物再度成為研發(fā)的熱點(diǎn),小分子藥物的競(jìng)爭(zhēng)格局或?qū)⒂瓉?lái)革命性的改變,其背后的市場(chǎng)價(jià)值高達(dá)萬(wàn)億。


PROTAC,即蛋白降解靶向嵌合體,由三部分組成:靶點(diǎn)蛋白配體,E3連接酶配體,以及中間通過(guò)合適的連接體(linker)連接。PROTAC將具有蛋白降解作用的泛素E3連接酶募集至靶蛋白表面,利用人體自身的天然蛋白處理系統(tǒng)(泛素-蛋白酶體系統(tǒng))選擇性、有效地降解和清除致病蛋白。


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PROTAC工作原理 來(lái)源:海創(chuàng)藥業(yè)招股書


與傳統(tǒng)小分子藥物相比,PROTAC的優(yōu)勢(shì)包括:



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高選擇性、高活性


由于PROTAC 分子降解蛋白后能被循環(huán)利用因此催化活性大大提高,通常小分子抑制劑抑制活性IC50在nmol級(jí),而PROTAC分子DC50能達(dá)到單位數(shù)的nmol級(jí)甚至pmol級(jí)。因此,PROTAC藥物只需很低的劑量就可以有更好、更長(zhǎng)久的藥效。

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靶點(diǎn)更多


與傳統(tǒng)小分子或抗體局限于單個(gè)可識(shí)別的活性位點(diǎn)不同,PROTAC靶向蛋白質(zhì)降解可以通過(guò)靶蛋白表面上的任何結(jié)合位點(diǎn)介導(dǎo),更容易開發(fā)簡(jiǎn)單有效和選擇性高的配體,作用于一些傳統(tǒng)意義上的不可成藥的靶點(diǎn)。


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克服耐藥性


傳統(tǒng)小分子抑制劑產(chǎn)生耐藥性的常見(jiàn)原因是發(fā)生了靶蛋白的代償性增加或突變。PROTAC分子通過(guò)降解靶蛋白,完全消除其功能,可以解決小分子抑制劑常出現(xiàn)的耐藥性問(wèn)題。

2019年,Arvinas研發(fā)的ARV-110獲得FDA快速通道批準(zhǔn),成為全球首個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的PROTAC藥物,并在臨床試驗(yàn)中持續(xù)顯示抗腫瘤活性和患者獲益證據(jù),PROTAC藥物研發(fā)正式進(jìn)入了臨床轉(zhuǎn)化時(shí)代。


隨著ARV-110、ARV-471等一系列PROTAC藥物臨床數(shù)據(jù)的披露,PROTAC藥物的有效性和安全性得到了人體上的驗(yàn)證,這一可能重塑小分子藥物格局的革命性技術(shù)迅速引來(lái)資本市場(chǎng)關(guān)注。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2021年全球范圍內(nèi),蛋白降解療法(含PROTAC、分子膠、LYTAC等技術(shù))相關(guān)的融資事件共有33起,融資總額約379億元。


從小分子靶向藥到單抗、雙抗、ADC藥物,再到核酸藥物、細(xì)胞療法,誰(shuí)能率先掌握最新技術(shù),就能引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。盡管Arvinas產(chǎn)品率先進(jìn)入臨床II期,但領(lǐng)先并不明顯,隨著國(guó)內(nèi)外大藥企紛紛加速布局PROTAC技術(shù),誰(shuí)能拔得頭籌,猶未可知。


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國(guó)產(chǎn)PROTAC:已在第一梯隊(duì)

由于PROTAC技術(shù)理論提出時(shí)間較晚,領(lǐng)頭羊Arvinas成立僅9年,首款PROTAC藥物進(jìn)入臨床僅3年,相較于抑制劑、抗體、細(xì)胞療法等領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)與國(guó)外在PROTAC領(lǐng)域的差距算是最小的。


據(jù)統(tǒng)計(jì),目前進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段PROTAC藥物約有19個(gè),國(guó)產(chǎn)PROTAC占有7個(gè)。其中珃諾生物的RNK05047已經(jīng)推進(jìn)至臨床I/II期,與Arvinas處于同一階段。


其他國(guó)內(nèi)布局PROTAC技術(shù)的藥企超過(guò)20家,擁有臨床在研產(chǎn)品的有6家,分別是珃諾生物、海思科、開拓藥業(yè)、百濟(jì)神州、冰洲石生物、海創(chuàng)藥業(yè)。


海思科對(duì)PROTAC技術(shù)的探索已超過(guò)三年,至今已布局超過(guò)10個(gè)早期項(xiàng)目,提交專利30余項(xiàng)。其研發(fā)的HSK29116是一款靶向BTK的口服PROTAC小分子抗腫瘤藥物,2021年4月獲批臨床,是國(guó)內(nèi)第一款提交臨床申報(bào)的PROTAC藥物。


開拓藥業(yè)的GT20029是國(guó)內(nèi)第二款獲批臨床的PROTAC藥物,于2021年4月和7月分別獲國(guó)家藥監(jiān)局和美國(guó)FDA批準(zhǔn)開展臨床試驗(yàn),用于雄激素性脫發(fā)和痤瘡的治療。


百濟(jì)神州的BGB-16673同樣也是一款靶向BTK的蛋白降解劑,是百濟(jì)神州首個(gè)基于其蛋白降解CDAC技術(shù)平臺(tái)開發(fā)且進(jìn)入臨床階段的產(chǎn)品。臨床前模型顯示,BGB-16673能克服C481S耐藥,有望突破患者對(duì)澤布替尼和其他BTK抑制劑耐藥性的問(wèn)題。


冰洲石生物是一家專注于利用人工智能從事新藥研發(fā)的Biotech,目前已有兩款PROTAC藥物進(jìn)入臨床。其中AC0682是首波利用AI算法平臺(tái)研發(fā)并臨床試驗(yàn)的ROTAC藥物,冰洲石生物利用AI算法能夠快速識(shí)別出潛在的臨床候選藥物,縮短臨床前研發(fā)時(shí)間,尤其是類似PROTAC的復(fù)雜化合物。


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冰洲石Pipeline 來(lái)源:冰洲石生物官網(wǎng)

海創(chuàng)藥業(yè)是國(guó)內(nèi)較早進(jìn)行PROTAC技術(shù)研發(fā)的企業(yè),其HP518與Arvinas的ARV-110類似,靶向難以成藥的AR剪切突變體以治療耐藥性前列腺癌,目前這一領(lǐng)域存在極大未滿足的臨床需求。


除了創(chuàng)新藥企,藥明康德、康龍化成、美迪西等CRO公司也在加大PRAOTC技術(shù)的布局。


其中藥明康德早在2014年就布局了全球領(lǐng)先的PROTAC藥物發(fā)現(xiàn)和測(cè)試平臺(tái),通過(guò)這一技術(shù)平臺(tái)為全球眾多的Biotech賦能。據(jù)悉,進(jìn)入臨床的PROTAC分子,50%與藥明康德合作,其中就包括領(lǐng)頭羊Arvinas。


從目前在研的PROTAC管線來(lái)看,無(wú)論是管線數(shù)量、質(zhì)量、臨床進(jìn)度、還是技術(shù)實(shí)力,國(guó)內(nèi)企業(yè)在PROTAC領(lǐng)域都有與國(guó)外企業(yè)一較高下的實(shí)力。


當(dāng)然,我們也要清醒的認(rèn)識(shí)到,對(duì)PROTAC藥物的開發(fā)才剛剛開始,除腫瘤外,還有更多治療其他疾病的潛力有待探索,要想在這場(chǎng)全新的技術(shù)革命中取得先機(jī),還需要更多的企業(yè)和資本參與。


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風(fēng)口之下:機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

在革命性的技術(shù)面前,資本表現(xiàn)得比藥企更積極。


Arvinas于2018年在美國(guó)納斯達(dá)克上市后,在尚無(wú)產(chǎn)品上市的情況下,市值一度超過(guò)200億元。


2018-2021年全球PROTAC融資額超過(guò)40億美元,合作投入超過(guò)125億美元。2021年新增的投資超過(guò)了前三年總和的60%。國(guó)內(nèi)的高瓴資本、紅杉資本、民和資本、弘暉資本、通和毓承、凱泰資本等均參與了探究PROTAC技術(shù)的相關(guān)公司融資。


在此背景下,2021年,除上市公司外,國(guó)內(nèi)有超13家PROTAC相關(guān)企業(yè)完成了數(shù)千萬(wàn)至億元融資。


在資本的加持下,PROTAC迎來(lái)研發(fā)熱潮,但與ADC、單抗等技術(shù)相比,PROTAC技術(shù)并不算成熟,還面臨著諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。



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脫靶毒性


PROTAC能徹底降解靶點(diǎn)蛋白質(zhì),從而抑制靶點(diǎn)蛋白的所有功能,但有可能誤傷正常蛋白,脫靶效應(yīng)和毒性是人們對(duì)PROTAC技術(shù)安全性最大的擔(dān)憂。



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細(xì)胞通透性、口服生物利用度


傳統(tǒng)小分子藥物分子量小于500道爾頓,但PROTAC藥物的分子量在700—1100道爾頓左右,導(dǎo)致絕大多數(shù) PROTAC 分子具有溶解度差,滲透性差,吸收差,口服生物利用度低等缺點(diǎn)。



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分子穩(wěn)定性


PROTAC 分子比傳統(tǒng)小分子藥物更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致更多的潛在代謝位點(diǎn),進(jìn)而有代謝穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。



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連接體(linker)的選擇


連接體的長(zhǎng)度以及結(jié)合位置都會(huì)影響到PROTAC的降解能力,目前連接體的選擇仍然以經(jīng)驗(yàn)為主,如何合理地設(shè)計(jì)PROTAC分子目前仍缺乏相應(yīng)的理論基礎(chǔ)指導(dǎo)。


除此之外,是否存在新的耐藥性、E3泛素連接酶較少等問(wèn)題,都是PROTAC研發(fā)所必須面臨問(wèn)題。


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PROTAC技術(shù)20年發(fā)展歷程 來(lái)源:Arvinas公司官網(wǎng)

創(chuàng)新藥研發(fā)就是要去解決問(wèn)題、探索未知,同時(shí)也伴隨著失敗的風(fēng)險(xiǎn),最終的成功都是建立在對(duì)一次次失敗的總結(jié)基礎(chǔ)上。因此,中國(guó)創(chuàng)新藥要想在PROTAC領(lǐng)域趕超國(guó)外,人才、資金、政策缺一不可。


— 結(jié)語(yǔ)  

回顧生物醫(yī)藥發(fā)展歷史長(zhǎng)河,新概念、新技術(shù)的出現(xiàn),不僅為治愈疾病、延長(zhǎng)人類壽命提供新的方法,也能極大推動(dòng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。面對(duì)PROTAC技術(shù)帶來(lái)的新機(jī)遇,中國(guó)創(chuàng)新藥正在迎頭趕上。


參考資料:
1.海創(chuàng)藥業(yè)招股書,官網(wǎng)

2.《靶向蛋白質(zhì)降解劑研發(fā)最新進(jìn)展:數(shù)十款已邁入臨床!多家中國(guó)藥企布局》,博藥,2022-05-27

3. 《高瓴指明下一個(gè)爆款方向:靶向蛋白降解》,都市熱報(bào),2022-04-23

4.《PROTAC的過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái):希望之光還是空頭支票?》,億歐網(wǎng),2022-05-30

文章來(lái)源:同寫意