新藥美泊利單抗的研究進(jìn)展

毛麗超，宋燕青，李雪松，柯 巍

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新藥美泊利單抗的研究進(jìn)展

毛麗超，宋燕青，李雪松，柯 巍*

美泊利單抗(Mepolizumab)是在中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞中通過(guò) DNA 重組技術(shù)產(chǎn)生的一種白介素-5 (IL-5)拮抗劑單克隆抗體，通過(guò)降低血嗜酸性粒細(xì)胞水平，減輕嚴(yán)重哮喘發(fā)作，臨床藥效強(qiáng)、耐受性良好，可顯著改善重癥嗜酸細(xì)胞性哮喘患者哮喘惡化癥狀。本文對(duì)相關(guān)臨床研究進(jìn)行綜述。

美泊利單抗；嗜酸性粒細(xì)胞；IL-5

0 引言

美泊利單抗(Mepolizumab)商品名為Nucala，2015年2月獲FDA批準(zhǔn)上市，用于目前使用哮喘治療藥物、有嚴(yán)重哮喘發(fā)作史的患者。FDA和葛蘭素史克在2015年11月宣布機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)美泊利單抗或Nucala作為一種追加12歲以上嚴(yán)重哮喘患者的急性加重與嗜酸性粒細(xì)胞相關(guān)的持續(xù)治療。FDA指出，美泊利單抗靶向?yàn)镮L-5，致嗜酸性粒細(xì)胞的血藥濃度較低，因此，可減少嚴(yán)重哮喘發(fā)作。

哮喘是一種非常普遍的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，約10%的患者在用藥的情況下仍有癥狀，控制不好可導(dǎo)致治療費(fèi)用升高，加重對(duì)患者和社會(huì)的負(fù)擔(dān)[1-4]。嗜酸性粒細(xì)胞在哮喘患者支氣管黏膜上的積累在哮喘的發(fā)病機(jī)制中是一個(gè)中心事件，參與炎癥反應(yīng)的啟動(dòng)和傳播。在動(dòng)物模型中，呼吸道嗜酸性粒細(xì)胞補(bǔ)充和對(duì)氣道高反應(yīng)的抗體激發(fā)是降低IL-5的具體目標(biāo)。嗜酸性粒細(xì)胞在炎癥部位的循環(huán)，通過(guò)各種機(jī)制影響免疫反應(yīng)，包括炎性細(xì)胞因子的抗原遞呈和釋放、趨化因子、脂質(zhì)介質(zhì)及細(xì)胞毒性顆粒[5]。正常情況下，大多數(shù)嗜酸性粒細(xì)胞在胃腸道參與宿主對(duì)抗蠕蟲(chóng)寄生蟲(chóng)[6]，而組織損傷與功能障礙時(shí)，此類細(xì)胞多效性因子的分泌可能導(dǎo)致相關(guān)疾病，如嗜酸性粒細(xì)胞增多綜合征。IL-3、IL-5和GM-CSF(粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞刺激因子)可調(diào)節(jié)嗜酸性粒細(xì)胞。其中，IL-5通過(guò)其受體復(fù)合物在嗜酸性粒細(xì)胞表面表達(dá)，可調(diào)節(jié)嗜堿性粒細(xì)胞的功能，特別是有關(guān)組胺釋放[7]。

1 作用機(jī)制

IL-5是一種細(xì)胞因子，能夠調(diào)節(jié)嗜酸性粒細(xì)胞(白細(xì)胞)的生長(zhǎng)、活化、存活，為嗜酸性粒細(xì)胞從骨髓遷移至肺部及其他器官提供重要信號(hào)。美泊利單抗與人IL-5結(jié)合，阻斷IL-5的α鏈與嗜酸性粒細(xì)胞表面受體的結(jié)合，抑制IL-5對(duì)受體的結(jié)合作用，降低血液、組織、痰液中的嗜酸性粒細(xì)胞水平，減少嗜酸性粒細(xì)胞所介導(dǎo)的炎癥。

2 臨床前研究

體外實(shí)驗(yàn)中，美泊利單抗在半數(shù)抑制濃度(IC50) 0.94 (0.7～1.2) nmol/L[8]抑制IL-5與其受體，人體中IL-5具有高親和力(解離常數(shù)=4.2 pmol/L)。此外，IL-5的化學(xué)計(jì)量和美泊利單抗結(jié)合為2∶2，即IL-5二聚體與2分子的美泊利單抗交聯(lián)。美泊利單抗抑制B13的增殖反應(yīng)細(xì)胞(小鼠IL-5、IL-3依賴的B細(xì)胞系)和TF-1.28細(xì)胞(人Erythroleukaemic細(xì)胞系表達(dá)IL-5受體功能)重組，人和猴IL-5的平均IC值約為80 pmol/L。在細(xì)胞培養(yǎng)中，美泊利單抗對(duì)猴子與人IL-5的影響相同，因此，獼猴可以作為體內(nèi)模型，評(píng)估美泊利單抗的藥理學(xué)和長(zhǎng)期的安全性。靜脈注射后，美泊利單抗藥代動(dòng)力學(xué)劑量比例超過(guò)0.05～300 mg/kg劑量范圍。血漿濃度呈雙指數(shù)下降，終端半衰期為13.1 d。平均血漿清除率和穩(wěn)態(tài)分布容積(VSS)分別為0.157 mK/(h·kg)和65.6 mL/kg。皮下給藥后，美泊利單抗生物利用度完全，在注射2～4 d后達(dá)到最高的血漿濃度。在初始吸收階段后，濃度呈單指數(shù)下降，平均終端半衰期為14.5 d。最大藥效學(xué)反應(yīng)(從基線水平外周血嗜酸性粒細(xì)胞減少81%～96%)發(fā)生在單劑量皮下注射3周后，每個(gè)月皮下給藥，觀察6個(gè)月外周血嗜酸性粒細(xì)胞持續(xù)抑制情況。上述研究表明，美泊利單抗在嗜酸性粒細(xì)胞過(guò)多的生理病理學(xué)疾病中有潛在的治療作用。猴子和人的美泊利單抗的血漿濃度定量下限檢測(cè)為50 ng/mL。

Schofield等[9]評(píng)估美泊利單抗的早期生物利用度、安全性、耐受性對(duì)嗜酸性粒細(xì)胞的影響，納入60名健康受試者，年齡20～52歲，進(jìn)行開(kāi)放、單劑量、隨機(jī)、平行研究，共12周。結(jié)果顯示，美泊利單抗250 mg靜脈輸液30 min (n=12)，同時(shí)在腹部、手臂和大腿皮下注射(n=12每個(gè)位置)，同時(shí)在大腿外側(cè)肌肉注射(n=12)。受試者隨訪12周，通過(guò)全部的血液樣本(即在給藥后2、4、6、8 h，以及2、3、4、6、8、12周)得出美泊利單抗藥代動(dòng)力學(xué)分析和外周血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)。與靜脈給藥相比，腹部、手臂、大腿皮下注射后，美泊利單抗的生物利用度分別為64%、75%、71%，大腿肌內(nèi)注射的生物利用度為81%。靜脈輸液后血漿濃度呈雙指數(shù)下降，是一個(gè)典型的二室模型。最大血漿濃度(Cmax)發(fā)生在0.5～4.8 h，即輸液開(kāi)始。與靜脈輸液相比，美泊利單抗在皮下和肌肉注射后吸收良好，盡管達(dá)峰時(shí)間(Tmax)長(zhǎng)(2～14 d)。美泊利單抗的終端半衰期約為20 d，是符合消除半衰期報(bào)道的人體內(nèi)源性IgG1抗體。在藥效學(xué)方面，外周血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)表明，至少50%從基線顯著降低。哮喘時(shí)，嗜酸性粒細(xì)胞滲透到肺組織，脫顆粒，釋放細(xì)胞毒性顆粒蛋白[5，10-12]。

有研究者在動(dòng)物模型(獼猴)和人體受試者，通過(guò)給予不同的給藥劑量和給藥途徑(靜脈、皮下和肌內(nèi)注射)對(duì)抗IL-5單克隆抗體美泊利單抗的藥物代謝動(dòng)力學(xué)進(jìn)行評(píng)估。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究結(jié)果顯示，在所有劑量和所有的檢查人群中顯示，美泊利單抗具有劑量比例和時(shí)間無(wú)關(guān)的藥代動(dòng)力學(xué)。單劑量靜脈給藥后，猴子、健康受試者及哮喘患者的血漿濃度呈雙指數(shù)方式下降。基于單劑量臨床研究評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)美泊利單抗血漿濃度在哮喘患者、嗜酸性粒細(xì)胞增多癥患者或嗜酸性食道炎的多劑量研究中，與其他大分子的單克隆抗體相比，其藥代動(dòng)力學(xué)在猴子和人類中大體相似。當(dāng)靜脈注射劑量>0.05 mg/kg，給藥后美泊利單抗在人血漿中計(jì)量長(zhǎng)達(dá)16周，平均初始半衰期約為2 d，平均終端半衰期約20 d (在猴子模型中分別為12.9 h、13.1 d)。血漿清除率值[0.064～0.163 mL/(h·kg)]表明，其消除速度慢。人體內(nèi)皮下注射的生物利用度為64%～75%(不同給藥部位)，肌肉注射為81%[13-14]。

3 臨床試驗(yàn)

3.1 美泊利單抗的Ⅱ期臨床研究(DREAM) DREAM是一項(xiàng)多中心、雙盲、安慰劑對(duì)照的試驗(yàn)，目的是闡明美泊利單抗治療重癥哮喘的安全性、有效性、療效及哮喘類型。共納入來(lái)自81個(gè)不同國(guó)家中心的621個(gè)受試者。主要入選標(biāo)準(zhǔn)：年齡12～74歲，臨床明確診斷為哮喘；在前一年內(nèi)有 2 次以上哮喘急性發(fā)作，使用全身糖皮質(zhì)激素口服治療；美國(guó)胸科協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)定義為嗜酸粒細(xì)胞性炎癥的頑固性哮喘。排除現(xiàn)在或之前有超過(guò)10年吸煙史者。受試者隨機(jī)接受安慰劑或3種不同劑量的治療(75 250或750 mg)。每4周注射1次，共注射13次。收集和隨訪受試者哮喘癥狀評(píng)分、肺的測(cè)試結(jié)果及血中嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)，結(jié)果顯示，美泊利單抗治療組臨床惡化率減低。與安慰劑相比，美泊利單抗75 mg組患者臨床惡化率降低48%，250 mg組降低39%，750 mg組降低52%。綜上所述，美泊利單抗較為安全，可以降低嚴(yán)重、頑固性、嗜酸性粒細(xì)胞哮喘患者加重的發(fā)生率[15]。

3.2 美泊利單抗的Ⅲ期臨床研究(MEA115588和MEA115575) MEA115588是一項(xiàng)為期32周、雙盲、雙模擬、安慰劑對(duì)照、平行研究，評(píng)估了美泊利單抗2種劑量方案用于嚴(yán)重嗜酸性粒細(xì)胞哮喘(Eosinophilic asthma)的療效。其中，患者仍保持其當(dāng)前的哮喘維持治療，并隨機(jī)接受每4周1次美泊利單抗75 mg靜脈注射(IV)、100 mg SC或安慰劑。結(jié)果表明，與安慰劑組相比，美泊利單抗2個(gè)治療組臨床顯著病情加重的發(fā)作頻率降低，達(dá)到了研究的主要目的。該項(xiàng)研究中，所有治療組的不良事件相似。最常見(jiàn)的不良反應(yīng)為鼻咽炎、頭痛、上呼吸道感染和哮喘。安慰劑組的不良事件發(fā)生率為83%，75 mg IV組為84%，100 mg SC組為78%。安慰劑組的嚴(yán)重不良事件發(fā)生率為14%，75 mg IV組為7%，100 mg SC組為8%。

MEA115575是一項(xiàng)24周、雙盲、安慰劑對(duì)照、平行組多中心研究，評(píng)估了每4周1次100 mg SC美泊利單抗作為輔助療法，對(duì)每日口服皮質(zhì)類固醇劑量的降低作用?；颊咄瑫r(shí)接受當(dāng)前的哮喘維持治療。研究表明，在20～24周，100 mg SC美泊利單抗能夠更大幅度地降低維持性療法中口服糖皮質(zhì)激素的劑量(P=0.008)，并能夠維持哮喘控制，達(dá)到了研究的主要終點(diǎn)。各治療組的不良事件相似。最常見(jiàn)的不良反應(yīng)為頭痛、鼻咽炎、支氣管炎、鼻竇炎、疲勞和哮喘。安慰劑組的不良事件發(fā)生率為92%，美泊利單抗治療組為84%。安慰劑組的嚴(yán)重不良事件發(fā)生率為18%，美泊利單抗治療組為1%。Ⅲ期臨床試驗(yàn)的結(jié)果表明，嗜酸性粒細(xì)胞哮喘患者在維持糖皮質(zhì)激素治療的同時(shí)，應(yīng)用美泊利單抗治療可以降低惡化率，提高患者肺功能及生活質(zhì)量，降低患者口服糖皮質(zhì)激素的日常用藥量[15]。

4 藥效學(xué)

美泊利抗體是IL-5拮抗劑，可抑制IL-5在體外高親和力和特異性。0.94 nmol/L美泊利抗體可抑制50%的IL-5與其受體結(jié)合[16]。美泊利單抗通過(guò)抑制IL-5，降低嗜酸性粒細(xì)胞的產(chǎn)生和存活[17]。嚴(yán)重哮喘、嗜酸性粒細(xì)胞增多癥、嗜酸性粒細(xì)胞性食管炎、特異性皮炎、過(guò)敏性哮喘患者及健康受試者，經(jīng)靜脈、皮下或肌肉給予美泊利單抗，血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)持續(xù)減少，輸液后4 d嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)減少程度最高，IC50值為0.45 mg/mL。嗜酸性粒細(xì)胞抑制的持續(xù)時(shí)間依賴于美泊利單抗的血漿濃度。Smith等[16]應(yīng)用間接藥理反應(yīng)模型準(zhǔn)確描述外周嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)及血漿濃度降低與美泊利單抗的關(guān)系。結(jié)果顯示，美泊利單抗治療組食管、痰、皮膚(過(guò)敏原激發(fā)后)、骨髓、鼻腔灌洗液(過(guò)敏原激發(fā)后)的嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)降低。美泊利單抗可持續(xù)降低哮喘和嗜酸性粒細(xì)胞疾病(如嗜酸性粒細(xì)胞增多綜合征及嗜酸性肉芽腫血管炎)患者血中嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)。如：關(guān)于哮喘患者(n=70)血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)的研究顯示，其血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)呈劑量依賴性降低，皮下注射美泊利單抗12.5、125、250 mg或一次靜脈注射75 mg，每4周1次，共12周，血液嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)>300/μL。11、99 mg美泊利單抗皮下注射估計(jì)產(chǎn)生50%、90%血液嗜酸性粒細(xì)胞的最大抑制作用[18]。輕、中度哮喘患者靜脈注射美泊利單抗250或750 mg每4周1次，注射3次，外周血液嗜酸性粒細(xì)胞的水平降低(與安慰劑比較，P<0.05)，細(xì)胞活化、細(xì)胞亞群分布或細(xì)胞因子的產(chǎn)生不受影響[19]。

5 藥代動(dòng)力學(xué)

有研究者對(duì)美泊利單抗250 mg單一劑量在60例健康受試者的嗜酸性粒細(xì)胞影響進(jìn)行生物利用度、耐受性、安全性的評(píng)估。與靜脈途徑相比，皮下注射(64%～71%取決于注射部位)的生物利用度最低，肌內(nèi)注射的生物利用度為81%。皮下給藥達(dá)到最大血漿濃度的時(shí)間最長(zhǎng)，且不同注射部位有很大的差異(腹部4～14 d，大腿2～7 d)。在哮喘患者中評(píng)價(jià)美泊利單抗作為單劑量(0.05～10 mg/kg靜脈注射)或多劑量(250 mg皮下注射或者250/750 mg靜脈注射)治療的研究表明，美泊利單抗的藥代動(dòng)力學(xué)是線性的，劑量依賴性和時(shí)間無(wú)關(guān)。在靜脈和皮下給藥下，藥物是可量化的(長(zhǎng)達(dá)16周)。劑量獨(dú)立的方式終端半衰期約為20 d。主體間變異性很低。健康和哮喘患者靜脈注射、皮下注射和肌肉注射美泊利單抗后，其藥效學(xué)相似。血液中嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)減少及其持續(xù)時(shí)間與給藥劑量/kg直接相關(guān)。在所有的研究中，藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)并不受年齡和性別的影響。

6 安全性

美泊利單抗的耐受性良好。有報(bào)道，4例接受安慰劑患者出現(xiàn)眩暈、膀胱癌、意外懷孕和哮喘惡化，3例接受美泊利單抗250 mg的患者出現(xiàn)腦積水/腦血疾病、便秘和腸胃紊亂，2例接受美泊利單抗750 mg的患者出現(xiàn)哮喘惡化，這些嚴(yán)重的不良事件可能與研究藥物相關(guān)。最常見(jiàn)的不良事件包括上呼吸道感染、哮喘、頭痛、鼻炎、支氣管炎、鼻竇炎、病毒感染、損傷、背痛、惡心、咽炎。研究過(guò)程中檢測(cè)到的美泊利單抗沒(méi)有抗獨(dú)特型抗體和反框架抗體[20]。

綜上所述，美泊利單抗在臨床試驗(yàn)中治療哮喘的效果顯著。

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Research progress of a new agent-mepolizumab

MAO Li-chao,SONG Yan-qing,LI Xue-song,KE Wei*

(Department of Pharmacy,the First Hospital of Jilin University,Changchun 130021,China)

Mepolizumab is a kind of monoclonal antibody for interleukin 5 (IL-5) antagonist produced by Chinese hamster ovary cells through recombinant DNA technology,and it can relieve the severe asthma attack by reducing blood eosinophil levels with good clinical efficacy and tolerance,and improve the worsening asthma symptoms of severe eosinophilic asthma in patients.This article reviews the related researches.

Mepolizumab;Eosinophil;IL-5

2016-03-21

吉林大學(xué)第一醫(yī)院藥學(xué)部，長(zhǎng)春 130021

*通信作者

10.14053/j.cnki.ppcr.201610026