BTK抑制剂药物的研发故事

2022-06-04

BTK抑制剂2018年的全球营收等于恒瑞的全年营收的两倍,足见BTK抑制剂药物的巨大市场。Bruton酪氨酸激酶(BTK)抑制剂是一种很有前途的治疗B细胞恶性肿瘤的药物。从靶点发现到新药批准,大约花了20年时间。那么BTK是什么?抑制剂工作的分子机理是什么?BTK抑制剂的市场竞争如何呢?

BTK抑制剂的临床前以及临床发展的关键事件 Key milestones

BTK基因于1993年首次被发现,得名于发现与BTK基因突变相关疾病的儿科医生奥格登·布鲁顿(Ogden Bruton)。BTK抑制剂伊布替尼于2009年启动临床一期试验。从靶标发现(1993年)到新药批准(2013年)用了20年的时间。

第二代BTK抑制剂acalabrutinib和zanubrutinib分别于2017年和2019年获得FDA批准。

临床前发现 Preclinical discovery

BTK是抗原依赖的BCR信号通路中调控B细胞增殖和存活的重要组成部分。同时,BTK还参与抗原不依赖的toll样受体信号转导和趋化因子受体信号转导,调节B细胞粘附、迁移和肿瘤微环境驱动力。下图是BTK在BCR信号通路、TCR信号通路和趋化因子受体信号通路中的作用示意图。

BTK pathway

当BTK失去作用时,BCR信号不足以诱导B细胞的分化,甚至会引起例如X性染色体连锁的无丙种球蛋白血症等严重的免疫缺陷疾病。反之,当BTK过度活跃时,同样会给机体带来病变。除了炎症和自身免疫疾病,BTK依赖型通路的异常激活还被证明与多种肿瘤的发生和发展密切相关,例如BTK的持续激活是慢性淋巴细胞白血病发展的一个先决条件。

因此,BTK已被认为是血液肿瘤和免疫疾病治疗中前景广阔的靶点。针对该靶点开发的BTK抑制剂,有望通过阻断B细胞受体诱导BTK及其下游信号通路的活化,从而导致B细胞生长受抑和细胞死亡。

临床发展 Clinical Development

BTK由659个氨基酸组成,包含5个结构域,从n端到c端,结构域分别为Pleckstrin同源(PH)结构域、富脯氨酸TEC同源(TH)结构域、SRC同源(SH)结构域SH3、SH2和催化结构域。目前已获批的三种BTK抑制剂主要针对BTK的催化领域。

BTK抑制剂的比较

截至目前,全球共有5款获批上市的BTK抑制剂,分别是强生和艾伯维的伊布替尼(Ibrutinib),阿斯利康的阿卡替尼(Acalabrutinib),百济神州的泽布替尼(Zanubrutinib),小野制药和吉列德合作开发的替拉鲁替尼(Tirabrutinib),以及诺诚健华的奥布替尼(Orelabrutinib)。

强生(Johnson & Johnson)和艾伯维(AbbVie)共同开发的伊布替尼(Ibrutinib)是首款获批上市的BTK抑制剂。伊布替尼是不可逆酪氨酸激酶抑制剂,可以与BTK C481(Cysteine481)位点发生不可逆结合而发挥作用。

自2017年以来,全球有4款BTK抑制剂相继获批,平均一年诞生一款。它们分别是:阿斯利康(AstraZeneca)的阿卡替尼(acalabrutinib,2017年10月)、百济神州的泽布替尼(zanubrutinib,2019年11月)、小野制药(Ono Pharmaceutical)的替拉鲁替尼(tirabrutinib,2020年3月)、诺诚健华的奥布替尼(orelabrutinib,2020年12月)。

上述5款药物中,其中3款,分别是伊布替尼、泽布替尼和奥布替尼已经在中国获批上市

所有BTK抑制剂分子结构式的对比

每个抑制剂的分子结构式大图如下: 伊布替尼分子结构式

伊布替尼

阿卡替尼分子结构式

阿卡替尼

泽布替尼分子结构式

泽布替尼

替拉鲁替尼分子结构式

替拉鲁替尼

奥布替尼分子结构式

奥布替尼

比较ibrutinib, acalabrutinib和zanubrutinib的特征和性质

参考

  • doi.org/10.1038/s41375-020-01072-6