治疗特发性肺纤维化的药物和靶点：老的、新的、未知的及其组合（二）

Pirfenidone

Pirfenidone 已在多个国家包括美国获得上市许可，用于治疗 IPF 。它在动物和细胞模型中具有多效的抗纤维化，抗炎和抗氧化作用，但其作用机制尚不完全清楚。在肺纤维化的动物模型中， Pirfenidone 已显示降低促纤维化细胞因子，趋化因子和生长因子的产生，包括 TGF- b ，碱性成纤维细胞生长因子 bFGF ， TNF- a ， IL-1b ， IL-6 ， CXCL12 ，和 CCL2 。还已经证明 Pirfenidone 可以减少动物模型中氧化应激的标志物，包括脂质过氧化和晚期脂氧化终产物，超氧化物歧化酶和髓过氧化物酶活性。在体外细胞研究中， Pirfenidone 已被证明可以抑制纤维母细胞的多种纤维化行为，包括其增殖，分化成肌成纤维细胞和胶原蛋白的合成，这表明至少一些 Pirfenidone 的抗纤维化活性是由于其对这些细胞的作用。 Pirfenidone 被认为是中度有效的，减缓但不能逆转肺功能下降的速度，可能适度改善预期寿命。

P irfenidone 临床 III 期研究的数据合并分析

罗氏做了三个 Pirfenidone 的临床 I II 期研究。混和数据分析分析的主要目标是获得 Pirfenidone 对 IPF 患者治疗效果大小的最准确估计，并进一步探讨 Pirfenidone 在基于人口统计学和疾病状态基线测量的亚群中的功效。

在每个 3 期试验中，符合条件的患者被随机分配到口服 Pirfenidone 2403 mg/day 或匹配的安慰剂。 研究药物以三个相等剂量的剂量与食物一起服用，并在 2 周内升高至全剂量。 在 CAPACITY 和 ASCEND 研究中，分别以 12 周和 13 周为间隔评估临床疗效参数。 在合并分析中，临床疗效结果以基线至第 12 个月的期间内每三个月的间隔作报告。安全性结果是基于所有三项研究中第 52 周的数据分析。

图1。 FVC 结果。

(a) 患者的强迫肺活量（ FVC ）预计下降 10 ％或死亡的比例。 R ank ANCOVA : P irfenidone 2403 mg/day 与 安慰剂比较。

(b) 汇总人口中 FVC ％ pred 相对于基线累积分布变化，至治疗的第 12 个月（ n = 1247 ）。

(c) 汇总人口中 FVC 的基线平均变化，在第 12, 24, 36和 48 周评估 (CAPACITY [1] ) 和在第13, 26, 39和 52 周评估 (ASCEND [2] ) 。

根据人口统计学和疾病状态基线测量法确定的亚组的 FVC 变化分析显示， Pirfenidone 治疗效果的幅度在亚群体中也是一致的。对于每个亚组，标准化治疗效果表明 Pirfenidone 优于安慰剂， 95 ％置信区间排除“无效”。另外， Pirfenidone 和安慰剂组合并的数据分析中 , 从基线至治疗 1 年 , FVC 变化的累积分布在全部纵向变化范围内显示出一致的治疗益处。总而言之，在基线上疾病严重程度不同和随后的 FVC 进展率不同的情况下 , 都全面观察到 Pirfenidone 治疗益处。

合并人群中的安全性结果与已知的 Pirfenidone 的安全性一致。胃肠道和皮肤相关不良事件是 Pirfenidone 组中最常见的 ; 这些症状通常轻度至中度严重，很少导致治疗停药。虽然不良事件通常在受到更严重的肺生理损伤的患者中更常见，但是与安慰剂相比，没有证据表明 Pirfenidone 组中 , 更为严重的生理损伤对 Pirfenidone 组不良事件的出现有显著影响。

在不利的方面，可能由于药物效力（ Potency ）不高或不理想的药代动力学性质， Pirfenidone 的有效剂量比较高（每天 > 30mg / kg ），因而有可能导致显著的副作用，例如 胃食管反流，光毒性，眩晕和疲劳，从而限制其治疗效果。此外， Pirfenidone 在口服给药后的半衰期很短，仅为 2.5 小时， 因而需要每天三次服药。进一步了解 Pirfenidone 效应的分子机制将有助于提高其安全性和有效性。同时，改善其药代动力学性质或采用肺部吸入的给药方式应当有机会提高其安全性和有效性。

Pirfenidone的作用机制

Pirfenidone （商用名： Esbriet ， Pirespa ）是一个在各种动物和细胞模型中表现出良好的抗纤维化和抗炎活性的口服小分子药物。 但有意思的是，其分子靶标至今尚未阐明。 Pirfenidone 最初被鉴定为在动物模型中具有抗炎活性，可用作抗炎药物。 之后显示 Pirfenidone 在许多动物模型中减轻纤维化，包括肺，肝，心脏和肾脏的纤维化。 目前可获得的信息表明， Pirfenidone 可能会影响多于一种药物靶点和转导途径。需要进一步的工作来更好地界定其作用机制。

Pirfenidone 在动物模型中的药效

在动物体内， Pirfenidone 调节细胞因子和生长因子的产生或减少氧化应激的能力。 这些作用可能是 Pirfenidone 治疗的直接结果，也可能反映了 Pirfenidone 与尚未表征的主要分子靶标结合而调节有关的次要连锁效应。 在任一种情况下，细胞因子，生长因子和氧化应激标志物的调节表明体内观察到的抗纤维化作用与正在进行的纤维化相关的途径的调节相关，这进一步支持所观察到的 Pirfenidone 抗纤维化作用。

Pirfenidone 调节其他纤维原性介质的活性，包括生长因子，趋化因子和基质金属蛋白酶（ MMPs ）。对生长因子的影响是下调 PDGF 和 bFGF 的表达。

-PDGF 是一种有效的成纤维细胞有丝分裂原和化学诱导物。 PDGF 的表达在纤维化疾病患者（ IPF ，硬皮病和闭塞性细支气管炎）中上调。此外，在动物模型中引入 PDGF （作为重组蛋白或通过病毒载体）可导致肺纤维化， 而 PDGF 受体酪氨酸激酶活性的抑制剂则能改善 TGF- b ，辐射和 Bleomycin 诱导的肺纤维化。已上市销售的 Nintedanib 就是一个 PDGF 受体的抑制剂 , 对 IPF 有显著疗效。

-bFGF 是几种细胞类型的丝裂原，包括成纤维细胞，肌成纤维细胞和平滑肌细胞。 在 Bleomycin 和 paraquat 引起损伤的动物模型中， bFGF 的表达上调，其也在 IPF 和硬皮病患者的肺中上调 [68] 。

在 Bleomycin 模型中， Pirfenidone 下调基质细胞衍生因子（ SDF ） -1a / CXCL12 的产生。该趋化因子在实验模型中诱导纤维细胞运输 / 募集并促进肺纤维化，其浓度在 IPF 患者的肺和血浆中也升高。

Pirfenidone 治疗调节了一系列在起始和维持纤维化过程中有作用的炎性细胞因子。 例如 TNF- a ，其促进细胞募集，成纤维细胞增殖，上皮细胞增生和气道上皮细胞凋亡。

在肺和肝纤维化模型中， Pirfenidone 减少氧化应激的标志物。 已经在肝，肾和肺的纤维化疾病患者中鉴定出氧化应激标志物升高。反应性氧物质参与上皮细胞损伤和细胞凋亡，由 TGF- b 诱导，并且是 TGF- b 调节的肌成纤维细胞增殖， ECM 产生和收缩性的介质。

Pirfenidone 在细胞模型中的药效

除了在动物模型中调节纤维化介质之外，在基于细胞的研究中也报道了 Pirfenidone 与其抗纤维化作用相关的多种活性。 Pirfenidone 的体外抗纤维化活性分为三大类： 1 ）成纤维细胞和肌成纤维细胞增殖的减少； 2 ）细胞外基质（ ECM ）合成 / 沉积的抑制； 3 ）纤维化标记物的减少。这些活动都加重慢性纤维化，与动物模型中 Pirfenidone 的效果一致，应与 Pirfenidone 在治疗 IPF 中的疗效有关。

Pirfenidone 在体外调节多种基于细胞的活性，特别是成纤维细胞增殖， ECM 沉积和纤维形成蛋白的产生的能力与体内观察到的全身抗纤维化作用一致。然而，在体外观察到的效应对体内观察到的药效学作用的相对贡献没有很好地界定，也许这几种活性都可能在 IPF 上起作用。图 2 提供了在动物模型和 / 或基于细胞的测定中由 Pirfenidone 处理调节的广泛范围的最终共同途径的总结。观察到的抗纤维化，抗炎和抗氧化作用的组合很可能是在广泛的动物模型中观察到的减少纤维化的原因。

图 2. 在细胞和动物模型中观察到的 Pirfenidone 活性的总结。

Pirfenidone 与 Nintedanib 组合使用

如同 Nintedanib 一样， Pirfenidone 也是一个改善疾病 ( disease modifying) 的药物，是目前以循证为基础的治疗指南所推荐的药物之一。另一个就是 Nintedanib 。如同 Nintedanib 一样，我们也需要解读为什么 Pirfenidone 也只能将 IPF 进展减缓约 50 ％。 Pirfenidone 被认为是中度有效的，减缓但不能逆转肺功能下降的速度，可能适度地改善预期寿命。

如前所述，即便由于 IPF 发病的复杂性而一时不能弄清楚原因，我们也需要研究应对之法。与多种药物相组合使用的治疗方法可能是一个有效策略。现有的细胞和人体研究表明 Nintedanib 与 Pirfenidone 合用似具有协同效应。

- Vancheri 等在一个小型临床 IV 期研究中报道：接受 Pirfenidone + Nintedanib （ n = 48 ）和单独使用 Nintedanib （ n = 44 ）的治疗患者中，第 12 周时 FVC 基线平均变化（标准误差 Standard Error ）分别为 -13.3 （ 17.4 ） mL 和 -40.9 （ 31.4 ） mL 。 Nintedanib + Pirfenidone 在 IPF 患者中具有可控的安全性和耐受性，不良事件与单个药物的不良事件一致。因此，我们观察到 Pirfenidone + Nintedanib 的药效有优于 Nintedanib 单药的趋势。这些数据支持进一步研究 Pirfenidone 与 Nintedanib 联合治疗 IPF 的方案（ The INJOURNEY Trial ， NCT02579603 ， http://www.clinicaltrials.gov ）。

- Lehtonen 等的研究表明： Nintedanib 和 Pirfenidone 均以剂量依赖的方式降低了成纤维细胞 (fibroblast) 的体外增殖。 Nintedanib （ 1 m M ）将来自对照肺的细胞数降低至 67 ％（ p = 0.04 ）；来自 IPF 细胞数，降低至 68 ％（