OST-122

Janus激酶通过传递来自50多种细胞因子的信号在免疫反应中发挥关键作用，使其成为自身免疫性疾病的有吸引力的治疗靶点。但目前可用的JAK抑制剂伴随着一些不良反应，这是由于它们对细胞因子信号的抑制缺乏选择性。因此，下一代抑制剂需要在保持疗效的同时避免不良事件的发生。在JAK家族成员中，JAK3只调控γc细胞因子的窄谱，成为一个潜在的理想靶点。图1 JAK1和JAK3在γc细胞因子受体上的协同信号通路在非受体酪氨酸激酶的Janus激酶家族中，有四种亚型，JAK1, JAK2, JAK3和TYK2(酪氨酸激酶2)，通过JAK/STAT途径发出信号。JAK1、JAK2和TYK2普遍表达，而JAK3主要在淋巴组织中表达，是淋巴细胞发育的选择性调节因子，在免疫系统中发挥功能，使JAK3成为治疗自身免疫性疾病的一个有吸引力的靶点。JAK3只选择性地与一种细胞因子受体亚基结合，称为共同γ-亚基或γc链。如图1所示，JAK3协同JAK1参与了由6种细胞因子(白介素2、4、5、7、15和21)启动的信号传导，这些细胞因子在免疫稳态中很重要。JAK3在自身免疫性疾病中的关键作用的一个例子是x-连锁严重联合免疫缺陷症(X-SCID)。JAK3或γc细胞因子突变可导致X-SCID，这是一种紧急儿科疾病，可导致严重感染和腹泻，需要立即进行造血干细胞移植(HSCT)或基因治疗。JAK3抑制剂的发现过程和结构特征JAK3和其他JAK成员之间氨基酸序列的一个差异是ATP结合袋内存在半胱氨酸残基，而其他三种亚型中的半胱氨酸残基被丝氨酸残基所取代，这为设计高选择性JAK3抑制剂提供了结构生物学基础。2000年，阿斯利康Brown等人首次报道了JAK3选择性抑制剂的发现过程，首先使用酶联免疫吸附试验(ELISA)对>20万个化合物进行高通量筛选，测试化合物的浓度为10μM。合成了一系列2-氨基乙基酮(AEKs)化合物，其中包括最有效的化合物1(图2)(JAK3 IC5080nM，[ATP] = 2µM)，但是在实验条件下发现化合物1可以分解，此前也有报道AEKs可以通过逆向迈克尔加成反应反应裂解。在制备和评价了更稳定的AEKs后，发现其JAK3活性较低，这是因为，JAK3活性是由于AEKs在ELISA实验条件下分解，产生高活性的萘基乙烯酮，乙烯酮可能与JAK3蛋白形成共价相互作用。当发现最有效的化合物1在实验条件下的分解半衰期为36分钟，并且可能的分解产物为2时，证实了这一点(图2)。随后对化合物2测试，它的JAK3 IC50也为80nM ([ATP] = 2µM)，这表明分解产物实际上是活性抑制剂。图2 化合物1（AEK）通过逆向迈克尔加成反应分解得到乙烯酮此后的JAK3选择性抑制剂都保留了乙烯酮片段，所不同的是，不饱和烯酮片段上加入氰基就成为可逆抑制，氰基的引入使得Cα氢的酸性增强（图3B），产物的不稳定性增加，半胱氨酸的不可逆加成变为可逆加成。可逆共价抑制剂的亲电弹头多为氰基、酮羰基等可逆亲核加成反应受体，其与靶标共价结合的可逆性，使得可逆共价抑制剂的药代动力学特征介于不可逆共价抑制剂和非共价抑制剂之间。可逆共价抑制剂具有抑制作用时间长、有效浓度低、降低脱靶毒性的优点。图3 半胱氨酸残基与亲电弹头共价键形成机制(A)不可逆(B)可逆图4是一些代表性的JAK3抑制剂，其中红色虚线标注的氰基和不饱和烯酮片段可以和Cys909的巯基发生共价结合作用。Ritlecitinib是JAK3的一种不可逆抑制剂，根据截止时间2023年3月份，智慧芽数据库搜索Ritlecitinib关键词得到的信息，针对类风湿性关节炎的单药和联合用药的二期临床均已失败，溃疡性结肠炎适应症处于三期临床，克罗恩氏病处于二期临床，辉瑞计划在2023年对I型糖尿病进行II期临床试验(NCT05743244)，这也是目前临床进展最快的JAK3选择性抑制剂。ritlecitinib的抑制活性也是通过与JAK3中的Cys909残基的相互作用介导的，共价结合作用提高了化合物对JAK3的选择性。Ritlecitinib抑制JAK3，IC50为33.1 nM，对JAK1、JAK2和TYK2无活性（IC50>10 000 nM）。Ritlecitinib还抑制Th1和Th17，通过抑制IFNγ的产生（IC50=48 nM）和IL-17的产生（IC50=269 nM）来实现。JAK抑制剂治疗IBD是通过阻断免疫细胞的通讯来实现，2018年5月，FDA批准tofacitinib用于治疗中重度UC。Tofacitinib是一种口服小分子抑制剂，可抑制JAK1和JAK3，阻断下游的JAK/STAT信号通路，从而调节DNA转录。选择性JAK1抑制剂itacitinib在aGVHD患者中表现出良好的疗效，但是因副作用，已经终止了几个适应症如胰腺癌、斑块性银屑病、类风湿性关节炎。选择性JAK3抑制剂能否降低广泛抑制细胞因子带来的副作用，至少从ritlecitinib的一期临床数据得到了验证。研究中也没有发生主要不良心脏事件（MACE）、死亡、机会性感染。图4 代表性的JAK3共价抑制剂靶点JAK3现状通过查询“智慧芽新药情报库”，现阶段该靶点（含多靶点）共有近45个品种分布于“临床前-临床各阶段”，开发的适应症近69个且临床试验重点指向自免疾病（尤其是类风湿性关节炎、肠炎），临床试验重点分布于临床I期（单靶点），相关专利数量＞3800件（靶点综合）。图5 JAK3研发机构热点分析名称最高阶段适应证公司Ritlecitinib三期溃疡性结肠炎；克罗恩氏病PfizerR348二期终止移植物抗宿主病；干燥性角膜结膜炎Rigel PharmaceuticalsCT 340二期瘙痒；银屑病；特应性皮炎Creabilis SAOST-122二期溃疡性结肠炎；结肠直肠癌OncostellaeTD-5202一期炎症性肠病Theravance Biopharma表1 临床阶段的JAK3抑制剂总结来自细胞实验的结果反复证明，在JAK1/JAK3异二聚对之外，单独抑制JAK3是取消γc链细胞因子的下游信号所必需的。JAK3共价抑制剂在人全血和小鼠肝脏微粒体中也表现出稳定性。这种稳定性使得一些化合物在口服给药后在体内炎症模型中显示出疗效。表1中列出目前临床上主要的JAK3选择性抑制剂。辉瑞开发的Ritlecitinib目前进展最快，虽然针对RA的临床已经失败，但是在溃疡性结肠炎方面的临床还在进展中，并且新增了I型糖尿病二期临床的探索。然而，困难依旧存在。Rigel公司的R348针对眼科疾病的尝试宣告失败。Creabilis SA公司的CT 340在二期临床也是无进展的状态。Theravance公司的化合物TD-5202早在2020年就进入临床，但在第28届联合欧洲胃肠病学会议上，报告了一些一期临床的不良反应，现阶段仍在一期。今年2月份，Theravance公司宣布暂停吸入JAK抑制剂开发，并裁员17%。这也给TD-5202的未来蒙上一层阴影。OST-122对JAK3和TYK2都能产生抑制作用，目前二期正常进展当中。去年9月，美国和日本监管机构批准TYK2抑制剂deucravacitinib用于治疗中重度斑块型银屑病。Bristol Myers Squibb的这个口服药物也是TYK2信号通路的第一个上市的选择性抑制剂。Deucravacitinib的成功上市再一次验证了JAK/STAT通路的成药性。这个成功的通路已经研究了30年，针对这一通路中JAK激酶的每一个亚型的功能研究也越来越深入，上市的药物也从早期的pan抑制剂发展到针对两个亚型或某一个亚型的高选择性抑制剂。JAK3高选择性的抑制剂能否如TYK2抑制剂这般成功上市也有待时间的检验。参考文献：1.Stefan A. Laufer,et al, Recent Developments in JAK3 Inhibition: Isoform Selectivity by Covalent Targeting of Cys909.http://dx.doi.org/10.1016/j.bmcl.2017.07.079.2.Glynn Addison,et al, Current Status in the Discovery of Covalent Janus Kinase 3 (JAK3)  Inhibitors.Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, 2019, 19, 1531-1543.3.Hans-Günter Zerwes,et al, Selective inhibitors of the Janus Kinase Jak3 – are they effective?http://dx.doi.org/10.1016/j.bmcl.2014.08.046.4.智慧芽新药情报库.

今年或是国产JAK抑制剂获批的元年，前有堵截后有追兵，JAK抑制剂市场竞争可能迅速趋向白热化。艾伯维的乌帕替尼和辉瑞的阿布昔替尼，两款用于治疗自身免疫性疾病的二代JAK选择性抑制剂，均在上月完成国谈后列入新版国家医保目录，此时距它们在中国上市不到一年时间。谈判价格虽未对外公布，但从医院渠道打听的消息是，在目录执行前二者都提前降价，患者实际支付的月治疗费用约为2000元，仅为上市初期的1/3。乌帕替尼和阿布昔替尼都选择以价换量，从侧面反映了JAK抑制剂竞品间的激烈厮杀，并可能大幅压缩后来者的获利空间。同时，由于JAK抑制剂难以彻底避免的毒性问题，更多研发资源开始转向开发更安全的新靶点自免疾病治疗产品。今年或是国产JAK抑制剂获批的元年，前有堵截后有追兵，JAK抑制剂市场竞争可能迅速趋向白热化。国产品种研发如PD-1般火热上世纪90年代，JAK相关靶点（JAK1、JAK2、JAK3和TYK2）被陆续发现。此后，该靶点被各大药企看好，2011年至今全球已有十款产品成功上市，获批适应症达数十个，多数与自免疾病相关，产品合计年销售额预估超百亿美元。在2022财报已对外公布的产品销售数据中，一代泛JAK抑制剂代表——Incyte与诺华合作销售的芦可替尼，全球销售额达39.70亿美元，辉瑞的托法替布也卖出了17.96亿美元；二代选择性JAK抑制剂乌帕替尼，表现出赶超上代产品的势头，年销售额25.22亿美元。JAK抑制剂可以覆盖的适应症和市场规模，以及国内自免疾病市场的不断扩容，都吸引了大量中国制药公司布局JAK抑制剂研发。据兴业证券发布的研究报告，中国自免市场整体规模将从2019年的24亿美元增至2030年的241亿美元，增速显著高于全球。根据企业公布的消息及相关临床试验登记数据，目前由国内公司主导研发的JAK抑制剂数量已超20个，其中泛JAK抑制剂较少，更多企业选择布局二代选择性JAK抑制剂，适应症主要围绕自免疾病展开。在这些国产品种中，研发进展领先的是泽璟制药的杰克替尼以及恒瑞医药子公司瑞石生物的艾玛昔替尼。杰克替尼是泛JAK抑制剂，于2022年10月向NMPA递交上市申请并获受理，适应症是中、高危骨髓纤维化；艾玛昔替尼是选择性JAK1抑制剂，2022年底宣布其用于特应性皮炎治疗的国际III期多中心研究抵达临床终点，正与药监部门沟通新药上市申请。这两款产品还有其他多项与自免疾病相关的III期研究正在进行。另外，信达生物、正大天晴、科伦制药、华东医药、石药集团等众多实力药企，研发管线里也有JAK抑制剂。这样的场景不免让人联想到近10年来，国内公司同样因产品覆盖面大、获利空间广泛而高密度布局PD-1抑制剂开发。其他靶点竞品不可忽视拥挤的赛道让PD-1抑制剂的价格降到极点，不少产品成为管线中的“鸡肋”，而JAK抑制剂的市场竞争激烈程度可能更胜一筹。PD-1抑制剂是肿瘤治疗的基石，竞品间的比拼更多停留在同靶点产品之间。而JAK抑制剂在自免疾病中的地位，无法与前者相提并论，将面临其他靶点药物的挑战。在Nature上发表的一篇题为Kinase inhibition in autoimmunity and inflammation的文章，罗列出与JAK激酶相关的数量众多的信号传导通路（见下图），这也对应了其广泛的适应症。但从图中亦可发现，不少信号通路的受体蛋白也被作为药物开发靶标，且有多款抗体类产品成功获批上市，其中不少是JAK抑制剂的市场劲敌。图片来源 | Nature例如，针对IL-4、IL-13等靶点的生物药，是JAK抑制剂多个自免适应症的重要竞争对手。这些竞品目前取得的市场业绩令人刮目相看，如：靶向IL-13受体的乌司奴单抗（ustekinumab），2022年全球销售额97.23亿美元；靶向IL-4的度普利尤单抗（dupilumab），2022年销售额也达到82.93亿欧元（约合86.81亿美元）。对比上述靶点产品上市后的销售额增长速度，JAK抑制剂反而略逊一筹。艾伯维期待通过乌帕替尼销售额增长弥补未来修美乐因仿制药竞争可能的损失，但从趋势看，乌帕替尼或许难有惊艳的表现。对比度普利尤单抗与乌帕替尼上市后的销售额，乌帕替尼的销售额增速最初三年与度普利尤单抗接近，但第四年（2022年）乌帕替尼增速明显放缓，不及同时期（2020年）的度普利尤单抗（见下表）。尽管JAK抑制剂在治疗效果和用药便捷性方面具备优势，在多项自免疾病临床研究中显示出比其他产品更好的长期疗效，但监管部门、临床医生及患者等各方，对JAK抑制剂的安全性始终存在担忧。FDA就相关产品给出多项黑框警告，包括恶性肿瘤、不良心血管事件和血栓形成发生率增加等，二代选择性JAK抑制剂同样未能避开这些不良反应困扰。临床医生在处方JAK抑制剂前，经常要先对患者开展心电图、肝肾功能等多项检查，这也提高了JAK抑制剂的用药门槛。安全性问题或缩短产品红利期安全性问题可能不止导致JAK抑制剂在当下竞争中处于不利位置，从远期看，企业可能投入更多资源参与替代产品研发，进而加快药品的更新迭代速度，这将间接缩短JAK抑制剂的市场红利期。随着二代选择性JAK抑制剂逐渐推广，部分一代泛JAK抑制剂如辉瑞的托法替布、礼来的巴瑞替尼，已显示出市场萎缩迹象。由下表可见，二者的全球年销售额均在2021年到达峰值后，于2022年明显下降，对比上年度分别下降27%和26%。巴瑞替尼2017年刚获批上市，2022年6月FDA还批准其增加了治疗成年人严重斑秃的适应症，这也是FDA批准的首个用于斑秃的全身疗法。但这一获批并未逆转销售额向下趋势。而与此形成对比的是，乌司奴单抗2009年获批至今，近年销售额仍在持续增长。JAK抑制剂市场未来还将面临其他小分子免疫制剂开发的影响。前述Nature文章提出，激酶正成为当下炎症和自免疾病药物开发的热门靶点，而JAK抑制剂仅是其中的一种，IRAK4，RIPKs，BTK，SYK和TPL2等激酶，都在成为新药开发的靶标。辉瑞最早开发JAK抑制剂用于自免疾病治疗，并就此靶点陆续布局多款产品。但从其去年公布的炎症免疫产品线看，研发重心可能向JAK以外安全性更好的靶点倾斜。其JAK1 抑制剂阿布昔替尼目前获批适应症仅有中重度特应性皮炎，产品线并未显示其有更多适应症开发计划。有临床证据显示，炎症性肠病患者可能从JAK1抑制剂治疗中获益。吉利德近期公布其JAK1抑制剂filgotinib在中重度活动性溃疡性结肠炎Ⅲ期临床中获得积极结果，瑞石的SHR0302也有同适应症临床研究正在开展，这是一项全球市场容量近百亿美元的适应症。但并未在clinicaltrials.gov上检索到阿布昔替尼有相关临床研究进行。从目前产品线看，辉瑞将拿下炎症性肠病大适应症的希望寄托在新一代S1P受体调节剂etrasimod，这也是一款口服小分子制剂。据公司信息发布，目前etrasimod与中重度溃疡性结肠炎相关的两项Ⅲ期临床研究，均已抵达全部主要终点和关键次要终点，etrasimod还显示出更好的心脏安全性，在首次用药时无需进行心脏监测。目前FDA和EMA已受理etrasimod用于溃疡性结肠炎治疗的新药上市申请，同时etrasimod还有用于斑秃、克罗恩病、特应性皮炎的临床研究正在进行，这些适应症均与JAK抑制剂有所重合。百时美施贵宝也有一款S1P受体调节剂奥扎莫德（ozanimod），已于去年底在欧盟获批中重度活动性溃疡性结肠炎适应症。S1P受体调节剂的触角也已伸入中国市场。奥扎莫德已在国内获批用于成人复发型多发性硬化。etrasimod的中国权益由云顶新耀获得，该公司计划在2023年上半年完成亚洲Ⅲ期临床研究的患者招募。而国内不少其他公司也在开展JAK靶点以外小分子自免疾病治疗产品的研发，信立泰近期公告其研发的SAL0119片获临床试验默示许可，新闻稿中着重强调该产品具有不同于JAK类的作用机制。另外，诺诚健华、劲方生物、安锐生物也有JAK靶点外自免疾病治疗药物进入临床阶段。综上所述，JAK抑制剂的市场获利空间，在当下及未来均面临多重挑战，短期内国产品种顺利获批上市，预期仍可瓜分一部分市场蛋糕，但研发进展较慢的品种，生存空间或被各路竞品严重挤压。差异化开发也是选择之一但差异化开发的JAK抑制剂如局部疗法等，市场仍对其抱有期待，这类产品全身影响小，从而降低不良反应发生概率。例如，Oncostellae 开发的OST-122，其选择性作用于肠道局部，正被开发用于炎症性肠病，但类似产品如Theravance与强生合作开发的TD-1473，同适应症临床研究在2021年曾公布过一项失败结果。更多的JAK局部疗法被研制为外用制剂，用于特应性皮炎等皮肤疾病。如瑞石的SHR0302同时也有外用软膏剂，目前处于Ⅲ期临床研究阶段；辉瑞处于Ⅰ期临床研究阶段的PF-07295324和PF-07259955，也是外用制剂；祐儿医药从Aclaris Therapeutics获得的JAK1/3抑制剂ATI-1777，同样使用外用液体溶液剂型。当前同类产品已有芦可替尼乳膏于2021年获FDA上市批准，根据Incyte2022发布的财报，产品销售额已从2021年的0.05亿美元升至2022年的1.29亿美元。编辑|姚嘉总第1818期访问研发客网站可浏览更多文章www.PharmaDJ.com