2023年首创性小分子药物研究实例浅析

2023年是药物研发稳中求进的一年,小分子药物与生物药物的研发增长齐头并进。美国FDA药物评价和研究中心(CDER)在过去一年里共计批准了55款新药,相比2022年的37款新药获批数量提升明显,其中包括38款新分子实体、17款生物药物、5款基因疗法和2款细胞疗法。首创性(first-in-class)药物占比稳步增加,本年度获批13款小分子首创药物和7款生物首创药物,多数集中于肿瘤和罕见病领域。其中,多个首创性小分子药物具有突破性意义,例如首个神经激肽3(NK3)受体拮抗剂非唑奈坦(fezolinetant)、首个视黄酸受体(RIG-I)激动剂帕拉罗汀(palovarotene)、首个蛋白激酶B(AKT)抑制剂卡匹色替(capivasertib)、首个补体因子B抑制剂伊普可泮(iptacopan)等。首创性药物具有巨大的学术价值和商业价值,已成为当前学术界和工业界争相追寻的目标。然而,首创性药物不仅需要新靶标、新机制和新分子,更需要全面验证新靶标与疾病的因果性,研究新机制与药效之间的关联性,探索新分子与成药性之间的平衡关系,研发风险极大。本文通过浅析本年度3个首创性小分子药物的研发背景、研发过程和治疗应用,以期为更多的首创性药物提供研究思路与方法。

2022年首创性小分子药物研究实例浅析

2022年,是全球经历新冠疫情侵扰的第三个年头,其对药物研发的影响也逐渐显现。美国FDA药物评价和研究中心(CDER)在过去一年里共计批准了37款新药,相比2021年50款新药获批的历史峰值有了明显下降。首创性(first-in-class)药物仍是新药获批的主力军,本年度共计有21款,其中小分子的首创性药物有7款。今年新药获批的总数虽大幅下降,但其中不乏多款具有重要借鉴意义的首创性小分子药物,例如首款口服丙酮酸激酶(PK)激活剂米他匹伐(mitapivat),首个选择性心肌β肌球蛋白三磷酸腺苷(ATP)酶变构抑制剂玛伐凯泰(mavacamten),首个靶向TYK2(酪氨酸激酶2)的氘代变构抑制剂氘可来昔替尼(deucravacitinib),首个靶向HIV衣壳的长效抑制剂来那帕韦(lenacapavir)等。首创性药物的研究需要聚焦临床难点问题,通过全新的作用靶标和生物机制实现对特定疾病的治疗效果。在生物机制研究、靶标选择、分子筛选、先导物确定、成药性优化等多方面研究过程中均存在巨大挑战,成功的首创性药物研发过程具有重要的学习和借鉴意义。本文通过浅析本年度3个首创性小分子药物的研发背景、研发过程和治疗应用,以期为更多的首创性药物提供研究思路与方法。

首创性和跟进性药物简析

新世纪以来的小分子化学新药创制更加注重首创性,快速跟进的新药的空间变小,风险滞后。就新靶标研发的新药而言,呈现"数一数二,不三不四"的态势。针对新的靶标或作用机制的新药创制需要从生物学的基础研究入手,化学生物学接续,药物化学对接。研究需要宽松的自由环境,过于指令性的项目未必实现真正意义的首创。本文从几个侧面分析了当前新药创制的要点。

2019年首创性小分子药物研究实例浅析

首创性(first-in-class)药物的研发需要发现全新的候选靶标、生物机制和药物分子,耗时长、投入大、风险高,极具挑战性。成功的首创性药物不仅能成为疾病治疗的新策略,往往也能提供新颖的药物设计方法和研究思路。2019年,美国食品药品监督管理局(FDA)共批准上市了48个全新药物,小分子药物依然占据主流。其中包括多个首创性的小分子药物,例如首个用于治疗产后抑郁症的GABAA受体正向调节剂布瑞诺龙(Brexanolone),首个通过抑制核转运体XPO1治疗复发难治型多发性骨髓瘤的药物塞利尼索(Selinexor),首个通过抑制Na+/H+交换器NHE3治疗肠易激综合征的药物替那帕诺(Tenapanor),首个通过选择性激活5HT1F受体治疗偏头痛的药物拉米地坦(Lasmiditan)等。以上首创性药物的研发过程各具特点,设计思路新颖独特,本文通过浅析其中3例的研发背景、研发过程和治疗应用,以期为更多的首创性药物提供研究借鉴。

2018年首创性小分子药物研究实例浅析

首创性(first-in-class)药物是使用全新的、独特的作用机制或靶向于某个全新的候选靶标来治疗某种疾病的药物,其研发理念和过程不同于跟随性药物(me too,me better)。2018年,美国食品药品监督管理局(FDA)共批准上市了59个全新药物,打破了1993年批准53个新药的历史记录。获批的新药中,小分子药物以64%占据较大比例。在获批的34个小分子新药中,有9个是首创性的小分子药物,这对后续的药物研发具有里程碑式的重要意义。其中包括全球首个作用于Hedgehog信号通路的Smo小分子抑制剂格拉德吉;首个靶向于突变型IDH1的小分子抑制剂艾伏尼布;首个抗天花病毒的p37蛋白小分子抑制剂替韦立马;首个靶向于cap-依赖型核酸内切酶的抗流感药物玛巴洛沙韦;首个靶向于GnRH-R治疗子宫内膜异位症的小分子药物艾拉戈克钠等。首创性的药物研发往往需要经历非常坎坷的研发过程,而成功的首创性药物多数也都成为重磅炸弹级的明星药物。本文选取2018年批准的具有代表性的首创性小分子药物研究实例,浅析其研发过程,为更多首创药物的研发提供研究借鉴及研发思路。

2020年首创性小分子药物研究实例浅析

随着我国对创新药物研发的重视与投入,首创性(first-in-class)药物的研发逐渐成为各大药企和科研机构争相追求的目标。首创性药物的研制需要深厚的基础研究积累、大量的资金投入和创新的研究方法,往往是新药研究中的风向标。2020年,美国食品药品监督管理局(FDA)共批准上市了53个全新药物,小分子药物依旧以38项获批占据着研究的主流。其中包括多个首创性的小分子药物,例如首个通过靶向表观遗传靶标EZH2治疗肉瘤的药物他泽司他(tazemetostat)、首个通过新型附着机制起效的HIV-1药物磷坦姆沙韦(fostemsavir)、首个通过抑制异戊二烯化治疗早衰症的药物氯那法尼(lonafarnib)和首个通过激动黑皮质素4受体(MC_(4)R)治疗罕见肥胖症的药物司美诺肽(setmelanotide)等。以上首创性药物的研究过程具有很强的代表性,其研究思路也各具特点,本文通过浅析其中3例首创性药物的研发背景、研发过程和治疗应用,以期为更多的首创性药物研究提供借鉴。

2021年首创性小分子药物研究实例浅析

2021年,尽管新冠疫情仍然困扰全球,但新药创制的脚步却未因此减缓。美国FDA药物评价和研究中心(CDER)在过去一年里共计批准了50款新药,其中有27款为首创性(first-in-class)药物,为过去十年的峰值。小分子的首创性药物依旧占据主导地位,获批15款。其中包括多个具有里程碑式重要意义的首创性小分子药物,例如首个靶向“不可成药”靶标KRAS G12C突变蛋白的小分子共价抑制剂索托雷塞(sotorasib),首个靶向BCR-ABL1蛋白肉豆蔻酰口袋的小分子变构抑制剂阿思尼布(asciminib),首个抑制缺氧诱导因子HIF-2α的小分子抑制剂贝组替凡(belzutifan),首个治疗慢性心力衰竭恶化的sGC小分子激动剂维立西呱(vericiguat)等。首创性药物依赖于发现全新的作用靶标和生物机制,分子设计思路各不相同,具有重要的学习和借鉴意义。本文通过浅析其中3例首创性小分子药物的研发背景、研发过程和治疗应用,以期为更多的首创性药物提供研究思路与方法。

2023年全球获批上市的原创新药:回顾与展望

2023年对于生物医药行业而言是具有里程碑意义的一年,在这一年中美国、欧洲、日本与中国均积极推动新药创制和新兴技术发展,在针对新型疾病的治疗方案、基因编辑技术等领域获得重大突破,利用人工智能/大数据等先进技术提升了研发效率和质量,全球生物医药行业在创新、市场需求、产业链整合和国际化等方面呈现出积极的发展趋势。本文梳理与总结2023年美国、欧洲、日本和中国获批上市的新药,并对2024年新药研发和生物医药发展态势进行展望,以期为新药研发相关研究提供参考。

简析仿创药向首创药的转轨

我国药物研究和制药工业的技术体系已经形成。以靶标为切入点的新药研制模式是以价值链的传递为特征,价值链的各个节点意味着价值增量,获得新药证书和生产批文是成功的重要标志,但更重要的是能够满足患者对无药可医或更加安全有效药物的需求。新(药物)分子实体(NME)可区分为首创性药物[即同类第一(FIC)]和仿创性的跟随性药物,前者包含靶标的发现和验证这一极其重要环节;后者具有跟随和模仿的性质,二者的技术含量有差别。我国研制仿创药物技术能力很强,迄今国产的NME大多数是仿创药,首创性药物极少。当前需要逐渐从仿创转轨到首创的道路。首创性药物的研制本质上是将生物学基础研究的成果经转化医学(价值链的传递)而获得成功。转化过程需要把握3个要素,即发病的分子机制、病患的宏观表象和微观特征、药物的作用机制。这3个要素相互关联,都是宏观表象和微观特征之间的转换与反馈,也是成功的保障。本文拟以成功的药物实例诠释这3个要素在新药创制中的作用。

药物研发中的模拟创新

基于药物作用靶标的成熟程度,新药创制可分为首创性药物和模拟创新药物。由于首创性药物未必充分优化,为模拟创新留有研发的空间。靶标的成熟、首创药物的借鉴、明确的构效关系和药效团等使得模拟创新药物研发路径清晰,风险和成本较低。药物分子可认为是由结构骨架与药效团构成,在一定意义上模拟创新是在保持药效团的前提下变换或修饰骨架,通过电子等排置换、优势结构的替换或骨架迁越等分子操作,优化药效、药动学、理化性质或安全性,并赋予结构以新颖性。

新药创制的现状与对策

新药创制涉及科学研究、技术创造、产品开发和医疗效果等多维度科学技术活动,收益和风险同在。在着手启动项目时,应在"做什么"和"怎样做"有深刻的分析,大的方面如市场分析、资金投入、风险评估、团队组建;具体实施上,在项目、时间、费用、质量等制约因素的范畴内,将候选药物的药效强度、选择性、药代、安全性和生物药剂学性质调整到最佳配置状态,以期将临床效果的风险降低到最低水平。新药研发属技术创新范畴,是巨大而错综复杂的产业,全面深入了解新药的复杂性,理智而积极地寻找我国企业的优势和机会是成功的基础。我国官产学研(government-enterprise-academia)紧密联系,是我国独特的体制优势。我们没有在特定的研发模式上作过度投入,可以根据市场需求和项目特征选择最科学的切入点。国际上小研发+大外包正在成为一种有效的新型研发模式。中国外包市场广阔而完备,可以解决我国企业研发机构不完整的问题。信息全球化,可以获取大部分新药研发信息,拉平了与其他国家的很多差距。西方药厂由于受重磅药物模式和以靶标为中心研发体制的牵制,在非口服药物、罕见病药物、跟踪优质先导物和深度开发已知机制等方面投入较少,因而我们存在很多机会。由于学术上的偏见,共价结合药物、前药、类药化学空间之外的新药研发也存在不少优质项目,应是我国企业的优选课题。

浅析2000-2012年FDA批准的新药

21世纪13年来FDA批准的新药,平均每年的产出明显低于20世纪末,说明研制的困难和淘汰率高。本文从结构特征和作用特点的角度对2000-2012年批准的部分新化学药物以及这些成功药物的研制进行简要解析,以期对我国的新药创制提供借鉴。

2017年全球新药研发报告——第一部分：新药和生物制剂（Ⅱ）

2017年全球首次获批或上市的新药和生物制剂共113种，包括酋次上市的52种新药和生物制剂，其中有7种为首创药物（first-inclass），即该药物具有全新作用机制并在全球首次获批并上市：36种产品线拓展产品（即新适应证、新联合用药和新制剂等）：以及2017年首次获批、但2017年12月31日前尚未上市的25种产品。美国是全球新药研发最活跃的市场，肿瘤是最为活跃的治疗领域。在制药和生物技术领域年度报告的第—部分中，将深入报道这些新药和生物制剂的相关信息。

2017年全球新药研发报告——第一部分：新药和生物制剂（Ⅳ）

2017年全球首次获批或上市的新药和生物制剂共113种，包括首次上市的52种新药和生物制剂，其中有7种为首创药物（first—in—class），即该药物具有全新作用机制并在全球首次获批并上市;36种产品线拓展产品（即新适应证、新联合用药和新制剂等）;以及2017年首次获批，但2017年12月31日前尚未上市的25种产品。美国是全球新药研发最活跃的市场，肿瘤是最为活跃的治疗领域。在制药和生物技术领域年度报告的第一部分中将深入报道这些新药和生物制剂的相关信息。

2016年全球新药研发报告--第一部分:新药和生物制品(Ⅰ)

2016年全球首次批准或上市的新药和生物制品接近90种,其中包括重要的延伸性新药。与往年相比,这一数字相对较低。2016年全球首次上市的新药和新生物制品共44种,比前一年减少近10%。新上市药物中,7种药物为首创药物,即具有全新作用机制,并在全球首次通过批准并上市的新药。此外,2016年共批准了23种延伸性新药(即新配方、新联合用药和新适应证)。另有21种产品于2016年首次获批,但截至2016年12月15日尚未上市。在制药和生物技术领域年度报告的第一部分中,将深入报道这些新药的相关信息。

新药创制刍议

研发小分子药物可分为两类:首创性药物和模拟创新药物,虽然涵盖的内容相同,但涉及的生物学深度不同。首创性药物靶标有发现和确证的可药性过程,贯穿于研发过程的始终;模拟创新药物则无需确证靶标,而且可以有许多参考和借鉴。模拟创新药物的研发和市场空间日渐缩小,风险加大。以天然产物为先导物的新药创制,应重视有机合成技术的提高和药物化学理念的加强。超小分子药物的复兴是新药研发的一个新动向。

2014年全球新药研发报告——第一部分:新药和生物制品(Ⅲ)

2014的新药批准和上市年终报告显示医药行业的活跃性持续保持在高位。截至2014年12月23日,共有55个新药和生物制品首次上市。此外,29个重要的延伸性新药(新处方、新复方或已上市药物的新适应证)也在2014年上市。在这些新上市的药物中,最多的是抗感染药物,有11个新药和生物制品。它们大多用于多药耐药菌引发的感染或丙肝的治疗。美国再一次成为这些新上市药物最青睐的市场,该国是2014年半数以上新上市药物的首选地区。不过,日本在2014年开发上市新药的能力显著增强,多年来首次超越欧盟。另一重要成果是:2014年上市的新药和生物制品中有15个获得罕见病用药资格,5个获得突破性治疗药物资格,以及3个获得合格传染病产品(QIDP)资格。另外,2014年还有19个产品首度获批,将于2015年初上市。

2014年全球新药研发报告——第一部分:新药和生物药品(Ⅰ)

2014年的新药批准和上市年终报告显示医药行业的活跃性持续保持在高位。截至2014年12月23日,共有55个新药和生物制品首次上市。此外,29个重要的延伸性新药(新处方、新复方或已上市药物的新适应证)也在2014年首次上市。在这些新上市的药物中,最多的是抗感染药物,有11个新药和生物制品。它们大多用于多药耐药菌引发的感染或丙肝的治疗。美国再一次成为这些新上市药物最青睐的市场,该国是2014年半数以上新上市药物的首选地区。不过,日本在2014年开发上市新药的能力显著增强,多年来首次超越欧盟。另一重要成果是:2014年上市的新药和生物制品中有15个获得罕见病用药资格,5个获得突破性治疗药物资格,还有3个获得合格传染病产品(QIDP)资格。另外,2014年还有19个产品首度获批,将于2015年年初上市。

2017年全球新药研发报告——第一部分：新药和生物制剂（Ⅰ）

2017年全球首次获批或上市的新药和生物制剂共113种，包括首次上市的52种新药和生物制剂．其中有7种为首创药物（first-inclass），即该药物具有全新作用机制并在全球酋次获批并上市：36种产品线拓展产品（即新适应证、新联合用药和新制剂等）；以及2017年首次获批，但2017年12月31日前尚未上市的2S种产品。美国是全球新药研发最活跃的市场，肿瘤是最为活跃的治疗领域。在制药和生物技术领域年度报告的第一部分中，将深入报道这些新药和生物制剂的相关信息。

2016年全球新药研发报告--第一部分:新药和生物制品(Ⅲ)

2016年全球首次批准或上市的新药和生物制品接近90种,其中包括重要的延伸性新药。与往年相比,这一数字相对较低。2016年全球首次上市的新药和新生物制品共44种,比前一年减少近10%。新上市药物中,7种药物为首创药物,即具有全新作用机制,并在全球首次通过批准并上市的新药。此外,2016年共批准了23种延伸性新药(即新配方、新联合用药和新适应证)。另有21种产品于2016年首次获批,但截至2016年12月15日尚未上市。在制药和生物技术领域年度报告的第一部分中,将深入报道这些新药的相关信息。