普瑞巴林(Pregabalin,商品名:lyrica®)由Pfizer公司生產(chǎn),2004 年 7 月 ,歐盟批準(zhǔn)其用于治療部分癲癇發(fā)作,2005年由美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,用于緩解與治療神經(jīng)性疼痛包括糖尿病周圍神經(jīng)病變神經(jīng)痛(DPN)、帶狀皰疹后神經(jīng)痛(PHN)、脊髓損傷相關(guān)神經(jīng)痛、纖維肌痛相關(guān)神經(jīng)痛以及4歲及以上患者癲癇部分發(fā)作的治療。普瑞巴林是首個(gè)被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于糖尿病周圍神經(jīng)病變和帶狀皰疹后神經(jīng)痛的藥物,也是目前最暢銷的鎮(zhèn)痛藥。其2018年的銷售業(yè)績(jī)?yōu)?0億美元,是名副其實(shí)的“重磅炸 彈”。普瑞巴林結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,是γ-氨基丁酸(GABA)的類似物,它的發(fā)現(xiàn)充滿偶然,像它這樣的例子在醫(yī)藥史上并不多見。這是一個(gè)典型的“無(wú)心插柳”之作。
失敗的實(shí)驗(yàn)
普瑞巴林的由來,還要從GABA開始說起。GABA是人體內(nèi)的一種神經(jīng)遞質(zhì),作用于GABA受體,當(dāng)人體缺乏GABA時(shí),會(huì)產(chǎn)生焦慮、疲倦、憂慮等情緒。在1980年代,Silverman實(shí)驗(yàn)室著重研究GABA轉(zhuǎn)氨酶(γ-aminobutyric acid aminotransferase,GABA-AT)。GABA-AT的主要任務(wù)就是降解GABA。Silverman最初的想法是合成一系列GABA類似物作為該酶的抑制劑,從而發(fā)現(xiàn)抗驚厥、帕金森、阿爾茲海默病、亨廷頓病的化合物。
還有癲癇也與GABA有關(guān),癲癇廣義上講是復(fù)發(fā)性驚厥性癲癇發(fā)作為特征的疾病,它的發(fā)病原因有很多,癲癇只是一個(gè)統(tǒng)稱,并且抗驚厥藥30%-40%的癲癇患者無(wú)效。有研究指出,將GABA直接注射到大腦中可以終止癲癇發(fā)作,但口服與靜脈注射無(wú)效,是因?yàn)镚ABA作為一種極性較大帶電的小分子化合物,很難透過血腦屏障,進(jìn)入到腦部發(fā)揮作用,合成脂溶性更強(qiáng)的GABA類似物有助于它們通過血腦屏障,進(jìn)而治療癲癇?;谏厦娴睦碚撝笇?dǎo),Silverman實(shí)驗(yàn)室從1980-1988年不斷設(shè)計(jì)合成GABA-AT抑制劑,但不幸的是,這些化合物對(duì)GABA-AT的選擇性較弱,對(duì)L-谷氨酸脫羧酶(GAD)也有抑制作用,而GAD則是生產(chǎn)GABA的地方。這種既抑制GABA的分解又抑制其產(chǎn)生的化合物確實(shí)不是理想的藥物。
意外的轉(zhuǎn)機(jī)
轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在1988年,那年Silverman組上的一位名為Ryszard Andruszkiewicz的博后合成了七種3-烷基GABA。之后,Ryszard分別測(cè)試了化合物的對(duì)GABA-AT和GAD的作用,它們不出意料地對(duì)GABA-AT只有很弱的抑制作用,而令人驚奇的是,這些化合物居然對(duì)GAD有活化作用,這就說明這些化合物會(huì)提高體內(nèi)GABA水平!雖然,目的達(dá)到了,但是Silverman清楚,這么多年的失敗,原因在于選擇了GABA-AT作為靶點(diǎn),而合成的這些成功的化合物,卻不能對(duì)這個(gè)靶點(diǎn)產(chǎn)生有效的作用,而靶點(diǎn)可能是GAD。
疑問的產(chǎn)生
之后,有兩個(gè)制藥公司Upjohn Pharmaceuticals和Parke–Davis Pharmaceuticals對(duì)他們的工作很感興趣,Upjohn希望加入到這項(xiàng)工作中來,他們很看好對(duì)GAD活化能力最強(qiáng)的那個(gè)化合物——(R)-3-甲基GABA,但經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)試,不由得使他們心灰意冷,發(fā)現(xiàn)該化合物對(duì)抗驚厥效果不明顯。進(jìn)過再三考慮,他們退出了這項(xiàng)研究。
而不同的是,Parke–Davis公司則測(cè)試了所有化合物,他們發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)名為3-異丁基GABA的化合物幾乎完全阻止了小鼠癲癇的發(fā)作。而進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),(S)-(+)-3-異丁基GABA是他們測(cè)試過的化合物中抗驚厥效果最強(qiáng)的。于是,Warner–Lambert公司(Parke–Davis Pharmaceuticals)與西北大學(xué)(Silverman實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校)達(dá)成合作,得到(S)-(+)-3-異丁基GABA的專利許可,并于1995年獲得新藥申請(qǐng)資格,這也是后來的普瑞巴林,商品名:lyrica®。
之后開啟了新藥的臨床試驗(yàn),臨床I期經(jīng)歷了2.5年完成,確定了藥物的安全性、耐受性;臨床II與 III期共歷時(shí)四年,有超過10000個(gè)病人參與,超過100個(gè)臨床試驗(yàn)進(jìn)行,測(cè)試的項(xiàng)目包括癲癇、神經(jīng)性疼痛(糖尿病周圍神經(jīng)病變、帶狀皰疹后神經(jīng)痛等)和廣泛性焦慮癥。在2000年,Pfizer收購(gòu)了Warner–Lambert公司,所以該藥物也歸Pfizer所有,自2004年上市以來,lyrica迅速成長(zhǎng)為最暢銷的治療疼痛的藥物,并銷售額年年節(jié)節(jié)攀升,并在2018年達(dá)到50億美元,但由于在2018年lyrica的專利到期,之后會(huì)有仿制藥與其競(jìng)爭(zhēng),其市場(chǎng)壓力會(huì)隨之而來。
但這其中卻有個(gè)問題,為什么對(duì)GAD活化最強(qiáng)的化合物(R)-3-甲基GABA比(S)-(+)-3-異丁基GABA的藥效差?
真正的靶點(diǎn)
科學(xué)家們也有這個(gè)疑問,于是他們展開了研究。在這不得不提到另外一個(gè)上市藥物——加巴噴?。╣abapentin),該藥在1993年被美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,用于治療癲癇。加巴噴丁也是GABA的類似物,同樣對(duì)GAD有活化作用,其靶點(diǎn)于1996年被Parke–Davis的科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)。
它的機(jī)理卻是作用于中樞神經(jīng)(CNS)電壓依賴性鈣通道的α2-σ亞基蛋白,對(duì)其產(chǎn)生抑制作用,減少神經(jīng)末梢的去極化與Ca2 +內(nèi)流 , 從而減少谷氨酸鹽 、去甲腎上腺素、P 物質(zhì)和降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene-retated peptide , CGRP)等興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放 。普瑞巴林也是通過類似的機(jī)制發(fā)揮作用的?,F(xiàn)在真相大白,原來普瑞巴林的真正靶點(diǎn)與最初研究的GABA-AT和GAD并不相關(guān)。
最初,Silverman等人想要設(shè)計(jì)影響GABA-AT的化合物,而最終得到的化合物卻與之無(wú)關(guān),甚至并非因?yàn)镚AD而發(fā)揮藥效,這樣的研發(fā)之路是多么坎坷曲折,也說明研發(fā)中樞神經(jīng)藥物就像黑箱一樣,很難判斷最終會(huì)得到什么樣的驚喜。縱使幸運(yùn)女神眷顧了Silverman等人,而他們背后多年的堅(jiān)守也值得我們尊敬。
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