編者按：貧血是慢性腎臟?。–KD）的常見并發(fā)癥，主要是由于促紅細(xì)胞生成素（EPO）分泌不足。培莫沙肽（翰森制藥）是目前唯一上市的長(zhǎng)效促紅細(xì)胞生成素模擬肽（EMP），用于治療透析和非透析CKD患者的貧血。本文旨在探討培莫沙肽的長(zhǎng)期促紅細(xì)胞生成作用的分子機(jī)制。
研究方法
采用體外試驗(yàn)評(píng)估培莫沙肽對(duì)促紅細(xì)胞生成素受體（EPOR）的親和力、競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合、細(xì)胞增殖/存活、凋亡、細(xì)胞表面受體表達(dá)及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。在BALB/c小鼠單次給藥后評(píng)估藥代動(dòng)力學(xué)（PK）和藥效學(xué)（PD）參數(shù)。此外，分別在透析和非透析CKD貧血患者中開展了兩項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)（CTR20140533和CTR20140539），評(píng)估重復(fù)給藥后的PK-PD和安全性。
研究結(jié)果
體外試驗(yàn)顯示，培莫沙肽與EPOR的結(jié)合穩(wěn)定性增強(qiáng)，駐留時(shí)間延長(zhǎng)，優(yōu)于促紅細(xì)胞生成刺激劑（ESAs）重組人促紅細(xì)胞生成素（rHuEPO）和達(dá)貝泊汀。這種持續(xù)的EPOR結(jié)合促進(jìn)了停藥后內(nèi)源性EPOR表達(dá)上調(diào)，維持了下游信號(hào)傳導(dǎo)通路（JAK2/STAT5、ERK1/2 MAPK）以促進(jìn)紅細(xì)胞生成。培莫沙肽促進(jìn)了UT-7細(xì)胞增殖和存活，并抑制了凋亡。在BALB/c小鼠單次給予0.08 mg/kg培莫沙肽后，網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、紅細(xì)胞、血紅蛋白和血細(xì)胞比容在給藥后4—6天仍維持在較高水平。兩項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)中均獨(dú)立觀察到血紅蛋白水平隨劑量依賴性增加，且應(yīng)答持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。培莫沙肽表現(xiàn)出顯著的PK-PD雙重延長(zhǎng)效應(yīng)，且耐受性良好。不良事件輕微且可控，無嚴(yán)重過敏反應(yīng)報(bào)告。
討論與結(jié)論
培莫沙肽是一種PEG化的EMP，設(shè)計(jì)并工程化以特異性刺激調(diào)節(jié)紅細(xì)胞生成的EPOR二聚體。培莫沙肽由天然氨基酸組成，降低了產(chǎn)生中和抗體的可能性。先前研究已證明其優(yōu)勢(shì)，包括降低免疫原性和延長(zhǎng)作用時(shí)間。培莫沙肽的肽組分進(jìn)行PEG化，是增強(qiáng)PK暴露和PD效應(yīng)的策略之一。
EPOR主要有兩種亞型，紅細(xì)胞生成由同二聚體EPOR介導(dǎo)。培莫沙肽的對(duì)稱二聚體結(jié)構(gòu)使其對(duì)EPOR具有強(qiáng)親和力（KD=280 pM），與rHuEPO和達(dá)貝泊汀相當(dāng)。表面等離子共振（SPR）結(jié)果顯示，培莫沙肽的結(jié)合速率常數(shù)比未PEG化的肽二聚體和rHuEPO低2倍，表明結(jié)合過程較慢。然而，一旦結(jié)合，培莫沙肽的解離時(shí)間最長(zhǎng)（Kd降低一個(gè)數(shù)量級(jí)），導(dǎo)致駐留時(shí)間顯著延長(zhǎng)，顯示出高穩(wěn)定性（圖1）。停藥后，用所有測(cè)試化合物處理的細(xì)胞均因補(bǔ)償機(jī)制而表現(xiàn)出細(xì)胞表面EPOR表達(dá)增加。值得注意的是，用培莫沙肽處理的細(xì)胞維持了最持久的表達(dá)水平。
圖1. 培莫沙肽獨(dú)特的EPOR結(jié)合特性
EPO與EPOR的結(jié)合會(huì)引起EPOR細(xì)胞外域的構(gòu)象變化，從而激活對(duì)紅細(xì)胞生成至關(guān)重要的信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)途徑。隨后，EPO-EPOR復(fù)合物經(jīng)歷內(nèi)化，并在造血細(xì)胞磷酸酯酶的促進(jìn)下被引導(dǎo)至溶酶體降解，導(dǎo)致細(xì)胞表面EPOR水平降低。配體隨后可能降解或以完整形式回收至細(xì)胞表面后釋放。大量研究表明，EPO與EPOR的相互作用顯著增強(qiáng)了EPOR的內(nèi)化和分解，導(dǎo)致EPO信號(hào)傳導(dǎo)的短暫期，隨后細(xì)胞對(duì)EPO的敏感性迅速下降。在UT-7細(xì)胞中，rHuEPO-受體復(fù)合物的內(nèi)化速率測(cè)得為每小時(shí)3.6個(gè)，內(nèi)化后15-20分鐘內(nèi)發(fā)生溶酶體降解。因此，對(duì)于某些促紅細(xì)胞生成刺激劑，增加劑量和頻率可能是維持EPO-EPOR信號(hào)傳導(dǎo)介導(dǎo)的下游效應(yīng)所必需的。
配體結(jié)合（如與EPO和培莫沙肽的結(jié)合）會(huì)誘導(dǎo)EPOR鏈的同二聚化，從而激活EPOR以及JAK2/STAT5和ERK1/2 MAPK途徑。這一信號(hào)級(jí)聯(lián)促進(jìn)分化、抑制凋亡并增強(qiáng)細(xì)胞增殖。培莫沙肽在BaF3-hEPOR細(xì)胞處理后10分鐘內(nèi)顯著增加了JAK2/STAT5和ERK1/2 MAPK的磷酸化水平。磷酸化水平在停藥后4小時(shí)達(dá)到峰值，培莫沙肽顯示出比其他測(cè)試藥物更持久的下游信號(hào)激活（圖2）。
圖2. 培莫沙肽通過增強(qiáng)細(xì)胞表面EPOR表達(dá)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效促紅細(xì)胞生成素作用
與先前研究相比，培莫沙肽在體外顯示出更優(yōu)的增殖、存活和抗凋亡效應(yīng)（圖3和圖4），并在小鼠中表現(xiàn)出長(zhǎng)期效應(yīng)。盡管單次給予0.08 mg/kg培莫沙肽后，小鼠血清水平在第3天降至10 ng/mL（培莫沙肽對(duì)UT-7細(xì)胞增殖的體外EC50為18 ng/mL），但網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、紅細(xì)胞、血紅蛋白和血細(xì)胞比容水平在4—6天內(nèi)仍維持在較高水平。這些發(fā)現(xiàn)表明，與傳統(tǒng)ESA相比，培莫沙肽具有更持久的潛在治療獲益，這與先前強(qiáng)調(diào)PEG化在增強(qiáng)藥物療效和持續(xù)時(shí)間方面獲益的研究相一致。
圖3. 在相同的生物劑量下，培莫沙肽維持UT-7細(xì)胞增殖的能力比ESPO 3000更強(qiáng)
圖4. 與ESPO 3000相比，培莫沙肽在較低的匹配生物劑量下具有更強(qiáng)的抑制UT-7細(xì)胞凋亡的能力
培莫沙肽顯著改善了腎功能不全大鼠的貧血癥狀。對(duì)6只腎切除小鼠中的5只進(jìn)行單次靜脈注射培莫沙肽，持續(xù)1周，結(jié)果顯示紅細(xì)胞、血紅蛋白和紅細(xì)胞壓積水平達(dá)到峰值，隨后逐漸下降，第3周時(shí)恢復(fù)至基線水平。
培莫沙肽在透析和非透析CKD貧血患者中的Ⅱ期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，其療效、藥代動(dòng)力學(xué)/藥效學(xué)（PK/PD）特征和安全性均表現(xiàn)良好。血紅蛋白水平升高，并在4周時(shí)仍保持在基線水平之上。到第5次給藥時(shí)，所有患者均達(dá)到了10-12 g/dL的目標(biāo)血紅蛋白（HGB）范圍。各劑量組間療效差異的觀察結(jié)果可能源于腎功能、藥物清除率和患者特異性特征等多個(gè)因素。
首先，非透析患者通常在第二次給藥后達(dá)到目標(biāo)HGB范圍，而透析患者則需到第五次給藥后才達(dá)到。這種差異主要是由于腎功能和藥物清除率的不同。透析患者的腎功能損害更為嚴(yán)重，導(dǎo)致藥物清除更快，藥物作用持續(xù)時(shí)間更短。因此，他們需要更多的治療周期和劑量調(diào)整才能達(dá)到目標(biāo)HGB。相比之下，腎功能較好的非透析患者受益于內(nèi)源性EPO的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)了更快且更持久的效果。其次，與透析患者相比，非透析患者在較高劑量（0.08 mg/kg）下HGB水平增幅更大。這可能是因?yàn)榉峭肝龌颊叩乃幬锴宄^慢，使得藥物濃度更高，促紅細(xì)胞生成作用更有效。在透析患者中，盡管劑量較高，但藥物清除更快，加之潛在的骨髓功能障礙，導(dǎo)致反應(yīng)不太明顯。第三，在非透析患者中，培莫沙肽的低劑量和中劑量對(duì)HGB水平產(chǎn)生明顯的劑量依賴性影響，這可能是由于其腎功能完好且骨髓反應(yīng)更靈敏。然而，透析患者并未表現(xiàn)出這種劑量依賴性反應(yīng)。骨髓功能障礙、鐵缺乏、慢性炎癥和藥物清除更快等因素導(dǎo)致了這種劑量－反應(yīng)關(guān)系不明確。PK分析顯示，Cmax（最大濃度）和AUC（曲線下面積）隨劑量成比例增加，透析和非透析患者的Tmax（達(dá)峰時(shí)間）分別為47/42至72/48小時(shí)，半衰期（t1/2）分別為61.6/64.5-74.9/69.7小時(shí)?；颊咛禺愋蕴卣鳌⑼肝鱿嚓P(guān)變異性、藥物吸收與分布差異、腎功能和藥物清除率可能是導(dǎo)致平均血漿濃度標(biāo)準(zhǔn)差較高的原因。PK-PD的雙重延長(zhǎng)證明了其持久的效果。每4周給藥一次培莫沙肽（劑量為0.025、0.05、0.08 mg/kg），持續(xù)6個(gè)周期，產(chǎn)生的不良事件可控，與其他市售ESAs相當(dāng)。
對(duì)與促紅細(xì)胞生成藥物相關(guān)的潛在高風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)了一些重要考慮因素。ESAs的常見副作用包括血壓升高、高鉀血癥、肝酶升高和心電圖變化，這與這些藥物的藥理作用有關(guān)。透析患者和非透析患者之間副作用的差異可能源于腎功能、藥物清除率以及潛在健康狀況的不同。為有效管理這些風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)特別注意給藥方案、藥物濃度及其整體健康狀況。鑒于培莫沙肽在體內(nèi)具有強(qiáng)大且持久的活性，該藥物用于CKD患者的貧血治療可能可以減少給藥頻率，從而提高患者的便利性。既往研究表明，ESAs可有效刺激紅細(xì)胞生成并管理CKD患者的貧血。培莫沙肽與這些藥物相比更具優(yōu)勢(shì)。
綜上，該研究表明，每月一次皮下注射培莫沙肽治療中國(guó)透析患者的貧血安全有效，且與每周1至3次給予依泊汀α的傳統(tǒng)療法相當(dāng)。未來的臨床前研究將側(cè)重于更深入地了解培莫沙肽強(qiáng)大藥效學(xué)和良好藥代動(dòng)力學(xué)的分子機(jī)制。此外，我們將探索培莫沙肽在非CKD貧血模型（如骨髓增生異常綜合征、鐵缺乏和癌癥相關(guān)貧血）中的藥效學(xué)作用，以擴(kuò)大其治療適應(yīng)證。在臨床上，未來的研究將側(cè)重于驗(yàn)證臨床前模型中觀察到的藥效學(xué)益處，特別是其長(zhǎng)效特性和不同患者群體中的安全性特征。
參考文獻(xiàn)：Ma et al. Journal of Translational Medicine (2025) 23:144
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