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靶点和配体的双押暗棋:小核酸龙头,如何突破减肥药研发困局?

生物制品圈  · 公众号  · 生物  · 2024-12-14 10:45

正文

作为小核酸龙头,Arrowhead Pharmaceuticals在减肥药领域掀起波澜。

近期,Arrowhead宣布已向新西兰药品和医疗器械安全局提交其新一代siRNA药物ARO-ALK7的1/2a期临床试验申请,目标直指肥胖治疗。

事实上,这并非Arrowhead在肥胖治疗领域的首次尝试。今年9月,其另一款siRNA药物ARO-INHBE在新西兰获得IND批准,并在12月正式启动临床试验(NCT06700538)

短时间内接连推出两款siRNA减肥药,Arrowhead不仅展现了其在核酸药物研发领域的积累,也彰显了其通过双靶点策略切入肥胖治疗市场的野心。



1
INHBE与ALK7

肥胖治疗中的重要配受体

INHBE(Inhibin subunit beta E)和ALK7(Activin receptor-like kinase 7)都属于TGF-beta超家族,它们在肥胖和代谢疾病的机制中扮演着关键角色。

INHBE 主要在肝脏细胞中表达,作为一种抑制性因子,负责编码并分泌Activin E。这一分子与其他配体(如GDF3, GDF11, ActB, ActE, ActAB, ActC, Nodal)共同作用,通过结合ALK7来调控脂肪代谢。

ALK7 主要在脂肪组织中表达,是INHBE发挥作用的受体。当Activin E与ALK7结合后,抑制了脂肪分解过程(脂解作用),导致非酯化脂肪酸(NEFA)水平下降。此外,脂肪细胞的肥大和功能紊乱进一步加剧,导致内脏脂肪堆积和胰岛素抵抗增加,这些都为肥胖的发生提供了生物学基础。


2
临床前数据
在DIO小鼠模型中,ARO-INHBE和ARO-ALK7均能显著控制体重增长。与对照组相比,ARO-INHBE最大抑制体重增长19%,而ARO-ALK7的抑制效果更为显著,达到39%。值得注意的是,ARO-ALK7起效更快,首次给药3周后即显著控制体重,而ARO-INHBE则需要6周。


两款药物均能够在不影响瘦体重的情况下降低脂肪含量,ARO-ALK7的降脂幅度更大,达到50%。


此外,尽管两者均不影响全身游离脂肪酸(NEFA)水平,但它们通过促进脂肪酸氧化和酮体生成来减少脂肪,ARO-ALK7在此方面表现得尤为突出。beta羟基丁酸(酮体)水平显著提升,脂解基因(特别是adrb3)的表达量均有显著增加,表明这两款药物通过增加儿茶酚胺敏感性来促进脂肪动员和氧化。


更重要的是,ARO-ALK7在脂肪动员过程中并未引起肝脏脂肪变性,反而显著降低了肝脏甘油三酯含量,与对照组相比降幅达到67%。而ARO-INHBE同样降低了肝脏脂肪含量,但效果稍逊。


在基因沉默效果方面,ARO-ALK7在食蟹猴中的表现优于ARO-INHBE。单次皮下注射ARO-ALK7 3 mpk后,一周内其mRNA水平降低了94%,并在26周内保持低水平,维持在75%左右。而ARO-INHBE则需要较高的剂量(9 mpk)才能达到类似的沉默效果。


在与替尔泊肽联合使用的试验中,ARO-ALK7能够将替尔泊肽的剂量降低74%,而ARO-INHBE则降低了33%。


联用后,两款药物均能有效改善替尔泊肽引起的肌肉流失。


3
递送系统猜测
目前,小核酸肝脏递送技术已经相对成熟,约有200款药物采用了GalNAc技术,Arrowhead的Plozasiran和Olpasiran也使用了这一递送系统。因此,ARO-INHBE大概率也采用了三叉戟型GalNAc技术,确保高效递送至肝脏。


与此不同,ARO-ALK7需要精准递送至脂肪细胞。最近公开的专利WO2024148329保护了一系列靶向脂肪组织的脂质缀合物,这些缀合物在反义链两端添加了长链脂肪酸,并在5'端额外加上聚乙二醇片段,从而提升了递送效率和稳定性。实验表明,使用这一递送系统给药两周后,ALK7的表达量减少了超过80%。


4
临床试验设计
ARO-INHBE和ARO-ALK7的临床试验设计几乎完全一致。两者都采用了1/2a期、随机、双盲、安慰剂对照的设计。

试验分为两个部分:Part 1:包括单剂量递增和多剂量递增,设有7个Cohort,每个Cohort纳入6名受试者,试验组与对照组的比例为4:2。Part 2:分为3个Cohort,其中Cohort 5A和5B分别纳入肥胖受试者,探索研究药物与替尔泊肽5mg和10mg的联合效果;Cohort 5C纳入伴有2型糖尿病的肥胖受试者,探讨ARO-INHBE与替尔泊肽5mg的联用,以及ARO-ALK7与替尔泊肽2.5mg的联用。

此外,考虑到ARO-ALK7靶向脂肪组织,试验特别设计了多次脂肪组织活检,分别在筛选期、试验中期及试验结束时进行,以便评估脂肪组织的变化。


5
商业前景分析
减肥药市场前景广阔。根据统计,2024年美国肥胖率已高达40%。目前,两款重磅减肥药替尔泊肽和司美格鲁肽的2024年全球销售额已突破160亿美元。GLP-1类药物的优势在于显著的减重效果,替尔泊肽的3期试验数据显示,平均减重可达20%。然而,这类药物也有明显缺点,包括停药后的体重反弹、减重过程中肌肉流失、耐受性差以及胃肠道不良反应的发生率较高。真实世界研究表明,超过50%的患者在使用不到1年的时间内停药。

未来的减肥药研发主要分为两种思路:持续优化GLP-1类药物,通过GLP-1+x联合靶点策略,在确保高效减重的同时减少副作用;探索新靶点与GLP-1类药物联用,通过降低GLP-1类药物的剂量,减少肌肉流失并提高耐受性。

INHBE和ALK7正属于第二种策略。在临床试验设计中,我们看到Arrowhead计划将替尔泊肽的剂量降低至2.5mg,这是替尔泊肽获批的最低剂量。根据替尔泊肽3期临床数据,5mg剂量的停药率为4.3%,而不良反应如恶心、腹泻、便秘的发生率分别为24.6%、18.7%和16.8%。真实世界研究结果显示低剂量也有助于维持处方。从临床前数据来看,INHBE和ALK7对肌肉的影响较小,且siRNA类药物通常具有长效性,能够减少给药频次(如月度用药),这将进一步提高患者的依从性。



目前全球有超过100款减肥药处于研发阶段,其中75%以上聚焦于靶向肠促胰素(如GLP-1+x类药物)。然而,一些新兴靶点如CB1和GDF-15等也逐渐引起了关注。在这些靶点中,INHBE和ALK7仍属于相对冷门的“蓝海”靶点。

Arrowhead目前已经占得先机,INHBE有5款药物在研,除Arrowhead的ARO-INHBE外,其余药物仍处于临床前阶段。而ALK7则几乎没有竞争者,仅Arrowhead的ARO-ALK7在研,Acceleron Pharma曾在2015年披露过一款ActRIIB-ALK7融合蛋白项目,但在2021年该公司被默克收购后,项目没有继续推进。


— 结语   
INHBE和ALK7作为同一通路中的关键配受体,Arrowhead通过针对这两个靶点开发了ARO-INHBE和ARO-ALK7这两款siRNA药物。在动物模型中,降低这两个基因的表达能够有效控制小鼠体重,且不引起肌肉流失,具有与替尔泊肽联合使用的潜力。临床前数据表明,ARO-ALK7的减重效果优于ARO-INHBE。

当前减肥药市场竞争激烈,然而在INHBE和ALK7这两个靶点领域,研发药物相对较少,属于典型的“蓝海”市场。Arrowhead目前在这些靶点上处于领先地位,将率先完成临床验证,有机会成为做出FIC的药物。ARO-INHBE已开始1期临床,预计最快将在2025年中期获得初步的临床数据,届时我们将能够更清晰地评估其在人体中的疗效与安全性。
参考资料
1.Arrowhead R&D webinar
2.Lipid conjugates for the delivery of therapeutic agents to adipose tissue WO2024148329
3.Clinical Characteristics and Dosing Patterns of Tirzepatide Among Adults Without Type 2 Diabetes: Real-World Results

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