慢乙肝治疗新动向:ARC-520

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Arrowhead 公司是一家研发靶向RNAi(RNA干扰)制剂的生物医药公司,ARC-520是他们公司的针对HBV感染的RNAi产品,也是该公司走的最远的产品。ARC-520的治疗目标是“功能性治愈”慢乙肝,即HBsAg清除,伴或不伴有HBsAg血清学转换。
图1
现有的慢乙肝抗病毒手段有两种,一种为干扰素/聚乙二醇干扰素,另外一种为口服抗病毒药物,但这两种方案都有其限制,比如,干扰素虽然能够调节免疫,实现相对较高的e抗原及表面抗原血清学转换率,且为有限时间用药,但副作用大,不适用于失代偿肝硬化患者及孕妇,且治疗效果因HBV基因型而异;另一方面,口服核苷(酸)类似物能够强有力的抑制HBV病毒复制,快速实现DNA转阴,在阻止肝硬化进展及降低肝癌发病率方面功不可没,但对其cccDNA无直接作用,e抗原及表面抗原血清学转换率不高,且治疗周期长,停药指征严格,尤其是e抗原阴性的慢乙肝患者,很有可能需要一辈子抗病毒治疗。目前也有研究者将干扰素+口服抗病毒药物联合使用,这种做法的确可以很大程度的提高血清学应答,但表面抗原的血清学转换率仍没超过百分之二十,远远谈不上临床治愈,且副作用与国人经济能力方面的原因也限制了这种联合治疗方案的发展。因此,RNA干扰治疗方案的出现无疑给慢乙肝抗病毒治疗带来了新的视角。
什么是RNAi?这个问题任何生物医学本科一年级新生都知道,原理我就不重复了(非生物医学专业不明白的可以自行wikipedia,百度都行),必须强调的是,一个有效的靶向RNAi治疗方法更倚仗的是“靶向”这个过程,即将siRNA有效的送到靶细胞及靶细胞质的递呈系统。箭头公司研发的Dynamic\\nPolyConjugates (DPCs)呈递系统(一种通过静脉注射,能够靶向肝细胞的合成高分子聚合物siRNA平台)是ARC-520动物实验及临床试验能够推进的关键。
在了解ARC-520之前,我们先来看看HBV病毒复制的过程,以明确ARC-520的靶位。
HBV 复制过程可分6\\n个环节(见图2[1]):①病毒进入肝细胞浆,其核衣壳被裂解而形成松弛型环状DNA(rcDNA),后者进入肝细胞核,并在病毒DNA\\n聚合酶和宿主酶的作用下,修复rcDNA\\n成为cccDNA;②以cccDNA 为模板,在宿主细胞RNA 聚合酶作用下, 转录成4 种不同长度的病毒信使RNA(mRNA)和前基因组RNA(pgRNA),翻译HBV\\n的各种蛋白;(也有综述提到:cccDNA为模板转录6种mRNA,翻译成7种蛋白 )③病毒聚合酶和衣壳化信号共同作用于pgRNA, 启动逆转录和核衣壳组装;④通过逆转录,合成病毒负链DNA,同时病毒聚合酶消化病毒RNA\\n模板;⑤病毒负链DNA\\n合成后,剩余的RNA作为引物, 启动正链DNA\\n合成; ⑥完成正链DNA合成,形成rcDNA,\\n同时核衣壳被包被上外膜并作为感染性病毒体分泌至细胞外;或再回到同一个肝细胞核内,扩增或维持cccDNA\\n库。
图2
可见,如果能有效的“破坏”这一大堆mRNA,阻止其继续表达为病毒蛋白,则能大幅度降低机体病毒抗原的水平,给机体免疫力恢复以足够的空间。ARC-520的原理也正是基于此。
ARC-520是由DPCs平台+其搭载的两种siRNA组成的,DPCs平台协助ARC-520靶向肝细胞,而这两种siRNA(chol-siHBV-74、chol-siHBV-77,靶位见图3[2])能够通过两个不同的靶点经RNA干扰机制破坏HBV cccDNA转录而来的各种转录子,例如各种mRNA及前基因组RNA,因此可以阻断后续一系列的蛋白质合成,降低病毒载量及病毒相关抗原载量。我们已知包括e抗原及表面抗原在内的病毒蛋白与机体的免疫耐受状态相关,因此,ARC-520的介入可能能够重建机体对HBV的免疫力进而消除HBV病毒。
图3
虽然上述ARC-520的原理振奋人心,但是值得一提的是,人体血液循环中的HBV表面抗原实际上有两个来源(见图4):
1)由cccDNA转录而来的s-mRNA翻译而来,少部分HBsAg与核衣壳组成成熟病毒颗粒释放,大多数HBsAg未组成成熟病毒颗粒,直接以无感染力的形式分泌入血;
2)由整合到人基因组的HBV DNA转录而来的mRNA翻译而来。
图4
ARC-520对cccDNA转录而来的mRNA有破坏作用,但对嵌入人体基因组的DNA片段转录而来的mRNA无破坏作用。这一机制也决定了ARC-520适用范围的受限。
下面我来正式介绍ARC-520的研究历程。
动物实验结果:
1)ARC-520在小鼠上的动物实验结果:
单次注射呈递系统及胆固醇结合siRNA能够实现HBV\\nRNA、HBsAg及病毒DNA数个Log的下降,并实现HBeAg低于检测下限(见图5[3])。
图5
2)ARC-520在黑猩猩上的动物实验的结果在2013年AASLD会议上发表[4],研究者将ARC-520用于一只自1979年便感染了HBV(基因型B)且病毒载量非常高的36岁的黑猩猩,研究者发现,2mg/kg的单次静脉注射耐受性良好,并且能导致HBsAg、HBeAg及HBV DNA显著下降,第一次注射两周后,再次予以静脉注射一次3mg/kg的剂量能够增加疗效,能使上述指标下降81-96%。这些指标的下降程度及效果的持续时间与之前在小鼠上的动物实验结果相符(见图6[5])。
图6
3)另一项动物实验结果在2016年的EASL会议上发表[6],该研究的目的在于探究多次ARC-520给药是否会让HBV病毒产生耐药。该研究共纳入了9只CHB模型的黑猩猩(5只e抗原阳性,基线DNA 8-9 log10 IU/ml,4例e抗原阴性,基线DNA\\n3 log 10 IU/ml),在ARC-520治疗前予以核苷(酸)类似物治疗先导治疗8-24周,而后在核苷(酸)类似物抗病毒治疗的同时每月予以ARC-520治疗(6-11个月)。结果:ARC-520多次给药后,肝HBV\\nRNA、血清HBV\\nDNA、血清HBV抗原水平均显著下降,e抗原阳性的猩猩表面抗原平均下降1.7±0.5\\nlog10,e抗原阴性的猩猩表面抗原平均下降0.7±0.1\\nlog10,siHBV-74及siHBV-77位点的主要“变异株”的百分比治疗前后没有显著变化,提示没有发生ARC-520相关的耐药。
I期临床结果:
2013年的HepDART会议上,箭头公司发表了ARC-520的I期临床结果[7],这是一项单中心、随机、双盲、安慰剂对照研究,36例健康志愿者按1:2分为安慰剂组(12例)及治疗组,治疗组又分为0.01mg/kg(4例)、0.1mg/kg(4例)、0.3mg/kg(4例)、0.6mg/kg(4例)、1.2mg/kg(4例)、2.0mg/kg(4例)等予以单次静脉注射给药,所有试验者均未发现严重不良事件,未发现ARC-520剂量依赖的毒性,未发生药物相关性停药,直至2.0mg/kg ARC-520耐受性均良好。
II期临床结果:
1. ARC-520在香港进行的IIa期临床试验结果[8]在2014年AASLD会议上发表,这是一项随机、双盲、安慰剂对照的双中心的临床试验,HBeAg阴性、长时间口服恩替卡韦抗病毒的慢乙肝患者按1:3随机分入安慰剂组及ARC-520治疗组,并且继续口服恩替卡韦抗病毒。在治疗组中,研究者探讨了单次静脉注射1mg/kg(8例)、2mg/kg(8例)、3mg/kg(6例)三种剂量,前两个剂量组在治疗第85天时揭盲评估疗效。该研究主要研究目的为考察单剂量ARC-520联合恩替卡韦治疗所导致的HBsAg降低的幅度及持续时间。结果:1mg/kg组中,平均HBsAg最低下降比例为39%,85天时平均下降比例为31%,2mg/kg组中平均HBsAg最低下降比例为51%,85天时平均下降比例为22%,平均达到最低HBsAg的时间为33天,注射第3-43天,2mg/kg组的HBsAg下降程度均明显大于安慰剂组(见图7)。三个剂量组中均未见明显的严重不良事件。
图7
Arrowhead公司在做2014 AASLD会议的presentation的最末尾指出:
ARC-520的目的并不是通过单剂量注射直接消除HBsAg,而是使HBsAg降的足够低(比如至少1个log)而给机体自身的免疫系统足够的空间发挥作用实现功能性治愈。临床实验前就已经预计HBsAg下降曲线为U型,大概持续的时间为1个月,而IIa期临床发现这个U型曲线的跨度远远长于1个月。Arrowhead公司指出,他们今后的努力方向是继续做完3mg/ml的研究组,并且招募4mg/dl的研究组,此外,他们还将开展IIb期研究,即研究多次给药给慢乙肝患者带来的HBsAg的变化。
2. 在2015年的AASLD会议(LB-9[9])、2016年APASL会议(O-103[10])及2016年的EASL会议(THU-193[11])上,箭头公司又陆续发表了多篇关于在香港平行开展的另一项ARC-520 II期临床研究的摘要。该安慰剂对照的研究包含了1.0 mg/kg-4.0mg/kg多个剂量组,笔者在此综合这几篇摘要简要介绍一下这一项新的II期临床研究的概况。
主要研究目的:观察ETV经治/初治患者单次或双次ARC-520给药配合ETV抗病毒治疗,造成的HBsAg下降的幅度与持续时间。
研究设计:纳入58例中国CHB患者,其中48例予以ARC-520治疗,10例为安慰剂对照,按ETV经治史、ARC-520给药剂量、e抗原状态等分为7个队列进行干预及观察(见图8,第7队列为没有ETV经治史的初治组),观察时间为85天,观察内容为病毒DNA及病毒抗原的滴度的变化。
图8
研究结果:
1.安全性:不良事件的发生率是14%,没有发生严重不良事件,没有发现剂量依赖性毒性,没有不良事件相关的停药,所有的不良事件均与研究无关(研究者认为)。有较低的实验室异常发生率,不与ARC-520/安慰剂的给药时机及剂量相关。
2.所有研究对象病毒抗原下降的整体情况(见图9):
图9
可见队列7(初治患者4mg/kg组)的e抗原阳性的患者表面抗原下降的幅度最大。
3.初治组单次4mg/kg ARC-520给药(第七队列)的疗效:
1)病毒学疗效(见图10):
所有e抗原阴性的患者(蓝线),包括原先e抗原阳性而后转为e抗原阴性的患者,都在平均15天的时间内实现了HBV DNA低于检测下限,5/6例e抗原阳性的患者(绿线)虽然未实现DNA转阴,但HBV DNA显著下降,幅度最大的下降了5.5 log,平均下降了4.7 log。
图10
2)血清学疗效:
表面抗原(图11):观察到两种表面抗原下降模式,5/6例e抗原阳性的初治患者产生了迅速的、显著的抗病毒效果,表面抗原最大较基线下降了1.8 log,平均也下降了1.5 log。在单次ARC-520治疗后85天,表面抗原仍处于降低状态。然而对于e抗原阴性的初治患者,5/6例患者在ARC520治疗后数周才有延迟的抗病毒疗效,表面抗原最大较基线只下降了0.5 log,平均只下降了0.3 log。有一例患者基线系e抗原阳性,在治疗第3-43天转为e抗原阴性(图中褐色曲线),该患者表面抗原的下降程度一般。
图11
e抗原(图12):图12
对于e抗原阳性的6例患者,e抗原下降幅度最大的达到了2.0 log,平均下降1.6 log。
结论:ARC-520 耐受性好;ARC-520+恩替卡韦联合治疗能使HBV DNA迅速下降(与临床前研究提示的两种疗法的协同性一致);ARC-520能有效的抑制cccDNA转录而来的mRNA,表现在病毒蛋白水平的显著下降;初治的、e抗原阳性的CHB患者,所有的病毒抗原均能得到有效的抑制,而e抗原阴性的患者,表面抗原下降的程度较小;本研究结果与“初治e抗原阳性的患者中更多的病毒蛋白系cccDNA而来,而e抗原阴性的患者中,更高比例的表面抗原系整合到人类基因组中的DNA片段转录而来”相一致(笔者注:即前文中提到的ARC-520的局限性)。
总而言之,通过RNA干扰抑制cccDNA来源的mRNA转录,降低各种病毒抗原滴度,给予机体充分的空间重建对HBV的免疫力对于慢乙肝而言,的确是一种有意义的尝试。目前I期、II期临床研究均提示ARC-520的安全性可,血清学疗效佳,比起干扰素,ARC-520在免疫疗法的道路上往前多走了一步。但是,ARC-520针对的毕竟只是cccDNA来源的mRNA,那些已经整合进入人体基因组的DNA片段来源的mRNA又该如何呢?此外,不得不说,连转基因都接受不了的国人,如何去接受基因治疗?
我们且期待进一步的诸如多次给药IIb期临床及后续III期临床(如果给批的话)试验结果的发表,ARC-520离上市,还有漫长的路要走,免疫治疗的冰山,我们仍只看见了一角。
参考文献:
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