藥物聯用已經有很長的歷史了。從20世紀40年代第一批聯合藥物獲得批準以來,這些獲批藥物的數量一直處于高速增長中。在非腫瘤領域疾病聯合治療藥物,近20年批準了100多種。在腫瘤領域,正常批的加上off-label用的更是花樣繁多。
?藥物研發的歷史來看,腫瘤的聯合用藥其實跟單個新藥的發展息息相關。在靶向藥出現之前,大家熱衷的是第一代的化療藥的聯用,當靶向藥出現后,大家又開始探索靶向藥物的聯用。后來,生物藥興起,免疫治療開始風生水起,制藥界快速進入了PD1/PDL1+的時代。從Clinical Trial上分析一下腫瘤的臨床試驗(下圖),會發現基本上處于化療藥、靶向藥與PD1/PDL1組合的狀態,競爭主賽道已經變的十分擁擠。
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殘酷得事實告訴我們,藥物聯用這條路已經開始走偏了。
以腫瘤免疫療法為例,美國進行的2000多個腫瘤免疫療法的臨床試驗中,90%以上都是研究PD-1/PD-L1與其他療法的組合。陳列平教授不久前在接受采訪時曾經表示,把現有的療法與抗PD-1療法結合一下,基本上都是隨機的組合,沒有太多科學依據在里頭。
雖然并不否認聯合用藥的方式,甚至認為聯合用藥是未來治療腫瘤的可行策略,但是我們并不支持毫無根據的盲目聯合。
小的biotech企業是在創業初期有著嚴重的資源束縛,無論是資金還是時間都不支持我們對所有可能藥物組合進行測試,無論是體外測試還是體內測試,都不現實。如果聯合用藥的背后的分子機制仍沒有搞清楚,那么隨機組合的篩選策略既不現實也不聰明。相比之下,我們更需要的理性的、聰明的藥物聯用策略。
接下來,我們就以案例的形式看看什么樣的聯用策略更有吸引力。
識別利用新機理,“左右逢源”新老藥結合大幅提升藥效
由于科學研究的局限性,藥物對于人體的作用機理很難一下子全部搞清楚,即使在臨床上使用多年后,藥物與人體的新的作用機理仍會源源不斷的被科學家發掘出來。Azacitidine(阿扎胞苷-AZA)是一種去甲基化抗腫瘤藥物,可影響細胞分化、基因表達和DNA的合成與代謝,從而產生細胞毒性,導致細胞快速的分裂死亡。阿扎胞苷于2004年5月被美國FDA批準,用于治療MDS(骨髓增生異常綜合征)。2012年,有科學家發現并報道了阿扎胞苷可以促進癌細胞過度表達多種蛋白,其中包含一種叫做Calreticulin的蛋白。Calreticulin蛋白是癌細胞表面的一種蛋白,可以向免疫細胞發出“吃我”的信號。? ? ? ? ? ?
美國公司FORTY SEVEN(NASDAQ:FTSV)很快就抓住了這個機會。FORTY SEVEN的研究成果顯示巨噬細胞在人體先天免疫系統中扮演著關鍵的作用,它們可以識別癌細胞發出的所謂“來吃我”信號并吞噬它們。于是FORTY SEVEN開發了主打產品:CD47抗體,CD47單抗是癌細胞表面的是負向免疫檢查點,抑制癌細胞“別吃我”信號。
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?? 一個剎車,一個油門,CD47抗體(5F9)+阿扎胞苷(AZA)的聯用方案應運而生!他們在臨床前研究中確認阿扎胞苷可以增加Calreticulin的表達(下圖左),發出“來吃我”信號后,立刻決定采用聯用策略在動物模型上一探究竟(下圖右)。
小鼠動物模型顯示,無論是CD47抗體還是阿扎胞苷,單藥策略都無法大幅度延長小鼠的生存期,但是二者的聯用卻效果驚人。采用聯用策略治療的小鼠持續給藥255天后終止給藥后,無一例復發。
動物的藥效能否順利轉化到臨床上去呢?我們接下來看一看二者聯用在臨床上的神奇表現:共有25名AML/MDS患者可評估療效,AML患者的總緩解率為64%;MDS患者的總緩解率為100%。AML患者和MDS患者的完全緩解率/復合完全緩解率分別為50%和55%。令人震驚的是,11名MDS患者中有9名依據IWG標準評估為客觀血液學緩解,且三分之二的AML患者擺脫了對輸血的依賴。除了血液學緩解之外,在一些患者中還觀察到了完全細胞遺傳學緩解,可以說被徹底治愈!
很顯然,通過臨床前數據和臨床數據雙重驗證,這個聯用策略是非常有吸引力的。
這也印證了一個制藥前輩跟我講過得一句話:“別再苦心提煉什么項目的差異化了,項目要是真有差異化,你肯定會感受到的!哪還需要什么提煉!”
上下游通路協同,“兄弟同心”多靶點聯手改善耐藥性
上個月輝瑞又土豪了一把,宣布以現金48美元/股價格收購Array生物制藥,交易的總企業價值約為114億美元。筆者開始對Array這個公司還真不怎么熟悉,近期看MAPK通路才逐漸關注上了這家企業,而且越看越喜歡,喜歡它“小聰明”背后的大智慧。
MEK和BRAF是MAPK信號通路(RAS-RAF-MEK-ERK)中的關鍵蛋白激酶。研究表明,這一通路調節了包括細胞增殖、分化、存活、血管生成在內的多種關鍵細胞活動。在許多癌癥中,如黑色素瘤、結直腸癌和甲狀腺癌,這一信號通路中的蛋白質已被證實異常激活。在這個信號通路里面主要有三個玩家,兩個帶頭大哥(羅氏和諾華)和一個小弟(Array)。
今年6月份,美國FDA批準Array的BRAF+MEK的聯用方案,用于經FDA批準的一種檢測方法證實存在BRAF V600E或BRAF V600K突變的不可切除性或轉移性黑色素瘤患者的治療。 ??
FDA為什么批?就是上圖中的14.9個月啊!史上最佳!別小瞧Array的聯用方案比羅氏多出來的這兩個多月,能夠在巨頭的眼皮底下成長、逆襲,也是不容易的。
下面跟大家分享分享Array這次BRAF+MEK聯用策略生死之戰。
針對BRAFV600E/K突變的黑色素瘤,MAPK通路上第一個獲批的是上游靶點BRAF抑制劑是羅氏的Vemurafenib,第二個是諾華的Dabrafenib。但是,臨床結果顯示,BRAF單藥耐藥很快產生,MAPK被重新激活。
出了耐藥的問題以外,科學家們還發現了一個奇怪的現象,BRAF抑制劑居然是一個“兩面派”。一方面對突變型的BRAF起到抑制作用,對腫瘤的生長起到抑制作用。另一方面卻可以激活野生型的BRAF,促進二聚作用,進而激活正常組織中的MAPK通路。這會導致嚴重的毒性作用,比如繼發性鱗狀細胞皮膚癌和其他皮膚毒性。如此一來,BRAF單藥療法的故事講不下去了。
很快,帶頭的兩位大哥羅氏和諾華想到了聯用策略。他們在MAPK通路上同時靶向BRAF和MEK靶點,改善與BRAF相關的MAPK激活相關的矛盾毒性效應。臨床試驗證明,相比單藥,劑聯合用藥可提高療效,羅氏和諾華各自家的BRAF+MEK都獲批了。羅氏的聯用方案(2015年獲批)可以將耐藥性時間從7個月延長到12個月。
Array看著兩位大哥的一頓神操作,再看看自己尚在試驗中的BRAF抑制劑Encorafenib以及MEK抑制劑Binimetinib,壓力山大。接下來怎么辦呢?是胎死腹中還是放手一搏?
Encorafenib是Array開發的新一代ATP競爭性的BRAF抑制劑,離解半衰期(>30 h)相比羅氏的Vemurafenib和諾華Dabrafenib高十倍以上,理論上對于靶點的抑制作用會更強。而且,并且這個抑制劑對于正長野生型的BRAF的激活作用會相對減弱。如果跟羅氏和諾華拼BRAF單藥,Array還是有信心的。但是人家套路變了,玩起了combo。如果Array再死抱著自己的單藥繼續試驗,那未來的PFS也很難超過羅氏的vemurafenib+cobimetinib組合。
Array決定直接采用BRAF+MEK的聯用策略。Array在一期臨床試驗中發現Encorafenib與binimetinib聯用后,最大耐受劑量會相比單藥進一步提高。因此,Array后續的二期試驗采用了比較激進的高劑量策略,一直到三期試驗順利結束。
最終試驗結果顯示Array的聯合用藥的PFS比羅氏的組合僅僅多了2.6個月,險勝。
2018年6月,FDA批準encorafenib和binimetinib(聯合用于患有BRAF V600E或V600K突變的不可切除或轉移性黑素瘤患者,成為第三個被批準的BRAF-MEK抑制劑。
這個故事有點長,但是這是眾多biotech企業整天要面臨的問題,一邊大藥企在翻江倒海式的臨床申請,一邊新技術雨后春筍式的涌現。如何在激烈的競爭中脫穎而出呢?還是要時時刻刻關注自己在賽道中的位置,抓住彎道超車的機會。
獨創技術平臺,“畫龍點睛”吸引巨頭上門合作
大藥企喜歡聯用,在他們看來這是守住疆土、拓展版圖最快的辦法!以阿斯利康為例,看到默克的K藥(Keytruda)和BMS的O藥(Opdivo)在各個疾病領域攻城掠地。同樣是制藥巨頭,天之驕子,阿斯利康眼看在眼里,急在心里。阿斯利康看看左手中已經獲批的PDL1度伐單抗(Durvalumab),再看看右手中的CALTA4單抗Tremelimumab、EGRFR抑制劑奧西替尼(Osimertinib)和PARP抑制劑奧拉帕利(Olaparib)等等眾多明星分子,可以說是一手好牌!于是阿斯利康一口氣開了100多個與自己PDL1得聯用方案!
大藥企之間的斗爭猶如抗戰的正面戰場,壯觀且激烈,弄的眾多小藥企也跟著激動起來。筆者勸大家醒一醒,大藥企的資金、臨床、渠道優勢都是小公司是無法比擬的,biotech公司跟大pharma學戰略,死路一條。好在腫瘤市場足夠大,大企業有大企業的玩法,小企業有小企業的活法,各自憑本事吃飯。
我們來看看另一家biotech企業打造的創新平臺是如何成功吸引大藥企合作開展聯用策略的。
Nektar?Therapeutics是總部位于美國舊金山的一家生物制藥企業,旨在創造新給藥途徑的智能藥物。他們擁有先進的聚合物藥物改造平臺,通過仔細選擇聚合物的結構、組成和大小,并通過確定連接劑分子的正確位置和化學成分,來塑造聚合物藥物偶聯物的行為。聚合物組分在不影響靶受體生物學行為的前提下,影響復合分子的PK、生物分布和選擇性。Nektar開發的技術平臺具有以下功能:
在2018年的ASCO年會上,Nektar發布了一個萬眾矚目的革命性明星抗癌藥NKTR-214。其和PD-1抑制劑聯用,可大幅度提高PD-1抑制劑的有效率,甚至連PD-L1陰性也有效,給無數癌癥患者帶來希望。
NKTR-214并不神秘,它源于一個20多年前就被使用的抗癌藥——白細胞介素2(簡稱IL-2)。IL-2是最早的免疫治療藥物。不過,由于臨床使用的劑量很高,IL-2的副作用很大,比如嚴重的低血壓和血管滲漏綜合征。
另外,白介素-2是一種可以刺激CD8+T細胞和NK細胞增殖的細胞生長因子,當活化的CD8+T細胞或者NK細胞進入腫瘤后會發送白介素-2召集更多的免疫細胞攻擊腫瘤。然而事情并沒有那么簡單,白介素-2除了可以刺激殺傷性的免疫細胞增殖還可以刺激調節性T?細胞增殖,進而抑制免疫反應,中和抗腫瘤免疫效應,癌細胞趁機鉆了這個空子,瘋狂生長。
那有沒有辦法只刺激CD8+T細胞和NK細胞增殖而不刺激調節性T細胞增殖呢?有!NKTR-214就通過技術平臺成功實現了這個功能。
Nektar先將IL-2分子上添加6個聚乙二醇(簡稱PEG)修飾,形成了無活性的藥物(下圖左側紫色);給腫瘤患者注射之后,這6個PEG修飾會逐漸脫落,形成了有活性的2-PEG和1-PEG的形式(下圖右邊兩個綠色),2-PEG?形式的IL-2可以與CD8+T細胞和NK細胞表面的受體結合,刺激免疫細胞的增殖,1-PEG的形式IL-2并不與調節性T細胞增殖受體結合,從而不增加調節性T細胞增殖。
?Nektar?的NKTR-214與BMS的納武單抗在后續展開了一系列的聯用試驗。以黑色素瘤為例,在Ib隊列拓展試驗中即觀察到了非常亮眼的藥效:ORR 53%, CR 34%, DCR 74%。
Nektar在2018年初出席了在美國舊金山舉行的第36屆JP Morgan?醫療大會,公布了多項極具潛力的藥物研發進展以及未來的聯用策略。一個月內,該公司的股價以驚人的增長速度飆升了40%!
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打鐵還需自身硬,不要指望別人的分子化你的“腐朽”為神奇,而要爭取做到你的分子能夠為其他分子“畫龍點睛”。聯用對于biotech來說,是“錦上添花”而非“雪中送炭”。只有本身效果優異的分子與其他分子組合的時候,才能提高臨床的成功率。
以上就是我們以案例的形式跟大家分享的我們比較認可的聯用策略。
臨淵羨魚,不如退而結網。
最后談談我們對于藥物combo項目的基本要求:
第一,??要有入組或者PD的biomarker。好的聯用策略都有一個共性,那就是biomarker,只有這樣才能提高臨床成功率,同時也會讓臨床入組人群更精準。(寫這篇文章的時候李進教授關于biomarker重要性的講話還沒有發出,能和臨床大咖一致看法感到很榮幸)
第二,??要有相對科學的動物模型。這是個難點,尤其是和腫瘤免疫相關藥物的聯用。盡管最近幾年動物模型的質量不斷提高,但是腫瘤免疫相關的模型的臨床轉化率相比其他模型仍然較低。我們知道小鼠的荷瘤模型是重度免疫缺陷的,如果做腫瘤免疫相關的combo,藥物作用于免疫系統而非腫瘤本身,那么動物藥效模型就很難模擬。如何設計出好的動物模型,這是新藥科學家聯合CRO要告訴我們的答案;
第三,??要知道臨床試驗怎么做。對于還沒有IND的項目就聊臨床是不是過早?一點都不早,我們甚至要求在項目立項的時候就要求說明臨床試驗方案的設計。臨床試驗設計會直接影響藥物聯用策略成功與否,上面講的Array的BRAF+MEK就是一個實例。藥物定位幾線療法、入組什么樣的患者,如何設計劑量爬坡,聯用劑量如何確定,跟誰做對頭等等,這才是考量創始人對聯用理解深度的關鍵點。
第四,??要有臨床前的聯用藥效數據。我們姑且不提1+1大于2的事兒,但是我們期望看到足夠的差異化。究竟多大的差異算差異?上面案例的哪些就是很好的參考標準。如果差異化不足,那要像Array那樣在臨床策略上冒死突圍了。
參考:
1.?Pradipta Das et al.?“A Survey of the Structures of US FDA Approved Combination Drugs”J. Med. Chem.2019, 62, 4265?4311
2.?J. Tang, A. Shalabi et al.“Comprehensive analysis of the clinical immuno-oncology landscape”Annals of Oncology29: 84–91, 2018
3.?Francesca Buchi et al.“Proteomic analysis identifies differentially expressed proteins in AML1/ETO acute myeloid leukemia cells treated with DNMT inhibitors azacitidine and decitabine”Leukemia Research?36 (2012) 607– 618
4.???https://ir.fortyseveninc.com/static-files/6db56867-a8b2-4e98-9d6d-c42983280293
5.??Reinhard Dummer et al.?“Encorafenib plus binimetinib versus vemurafenib or encorafenib in patients with BRAF-mutant melanoma (COLUMBUS): a multicentre, open-label, randomisedphase 3 trial”www.thelancet.com/oncology Published online March 21, 2018 http://dx.doi.org/10.1016/S1470-2045(18)30142-61
6.https://www.nektar.com/application/files/9015/5941/6417/Hurwitz_et_al_ASCO_2019_MEL_6.1.19.pdf
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