JAK1抑制劑Upadacitinib(Rinvoq)用于治療類風濕性關節炎的研究進展

陳 燁，王 銘，王小涵，代洪爽，丁 實，王 洋，何梓煊，張薺方，劉 舉

(遼寧大學 藥學院，遼寧 沈陽 110036)

0 引言

類風濕性關節炎(Rheumatoid arthritis，RA)是一種以慢性炎癥滑膜炎和進行性關節破壞為特征的系統性自身免疫性疾病[1].全世界患病率為0.5%～1%[2].雖然RA的病因尚不清楚，但一些遺傳多態性和環境因素與增加的易感性和疾病嚴重程度相關[3].RA主要影響周圍關節、滑膜組織的異常炎癥增生導致軟骨損傷和骨侵蝕[4-5].此外，RA的慢性全身炎癥也可導致關節外表現的發展，如慢性貧血、疲勞和肺間質疾病，并可導致共病，如骨質疏松、感染、癌癥、增加心血管疾病、Ⅱ型糖尿病和心理障礙[6-7].因此，RA的特征是隨時間推移逐漸喪失能力，并且與普通人群相比，增加死亡風險[8].這些病理過程涉及炎癥細胞因子和自身反應性T細胞.在過去的幾十年中，通過引入一種治療目標的方法來防止關節進一步損傷，RA的管理得到了顯著的改善，但仍有相當比例的RA患者未能達到臨床目標，因此，最近的研究重點已轉向抑制參與炎癥信號傳導到免疫細胞的激酶.Janus激醇(Janus kinase，JAK)在引發RA和其他自身免疫性疾病的癥狀中起著關鍵作用，因為它們的磷酸化通常是細胞因子激活的細胞信號通路的一部分.JAK激酶有4種(JAK1、JAK2、JAK3和TYK2)，每種JAK在控制各種免疫反應中都具有高度特異性的功能.特別是Baricitinib和Tofacitinib兩種JAK抑制劑，在不同RA亞群中進行隨機對照試驗(RCT)，發現它們對JAK家族的大多數成員(JAK1、JAK2、JAK3和TYK2)都有活性，目前已經被批準用于RA的治療.最近研究者主要開發針對JAK1選擇性抑制劑(Upadacitinib)，目的是通過降低對JAK3和JAK2的影響來提高其安全性.該分子是一種選擇性JAK1抑制劑(JAK1的IC50：0.043 μmol/L；JAK2：0.2 μmol/L；JAK3：2.3 μmol/L；TYK2：4.7 μmol/L)，在各種自身免疫性疾病患者的臨床試驗中顯示出較好的療效、安全性和耐受性[9-10].

Upadacitinib(Rinvoq)是一種口服JAK1抑制劑，由AbbVie開發用于治療RA和其他免疫性炎癥疾病.JAK激酶(JAK1、JAK2、JAK3和TYK2)在多種細胞內細胞因子信號傳導中發揮作用，JAK介導的信號傳導途徑在正常狀態和免疫性炎癥疾病(包括類風濕性關節炎)的病理狀態中都很重要[11].2019年8月16日，Upadacitinib作為高選擇性JAK1抑制劑，在美國獲得批準用于中等至嚴重的RA以及有或不耐受反應不足的甲氨蝶呤的Ⅲ期臨床試驗項目[12].Upadacitinib為緩釋片(ER)，每片15 mg，推薦劑量為15 mg，每日口服一次；它可以作為單一療法或與甲氨蝶呤等其他非生物疾病修飾抗風濕藥物(DMARDs)聯合使用[13].由于RA發病機制尚未完全明確，本文將從Upadacitinib合成、有效性、藥代動力學和毒副作用等4個方面進行綜述，以期為RA治療尋求新的突破.

1 Upadacitinib的合成

Abbott Laboratories的專利首先闡述了Upadacitinib的結構及其合成的信息，但是由于子步驟中并沒有詳細描述，因此合成路徑重建困難[14].隨后的一項AbbVie專利雖然對用戶更有一定參考價值，但其中的一些模糊的描述也缺乏應用性(例如，最好環境溫度為60 ℃左右)[15].然而，2017年AbbVie專利則對合成途徑給出了較為詳細的描述[16].首先，化合物1用于氨基甲酸乙酯的芳基化合成化合物2(見圖1).然后由Cbz保護的甘氨酸酯3合成了分子中含有吡咯烷酮的部分.化合物3與丙烯酸乙酯(共軛加成，然后分子內進行克萊森縮合)反應生成高度烯醇化的酯中間體4.經過磺?；?，Suzuki交叉偶聯引入一個乙基，生成6.酯水解后，對映體選擇性加氫和添加二環己胺得到鹽8，見圖2.

圖1 氨基甲酸酯2的制備[16]

圖2 二環己胺鹽8的制備路線圖[16]

圖3中用(R)-1-(萘?；?乙胺鹽8(8和9具有相同的羧酸鹽陰離子)繼續合成，從9得到吡咯烷羧酸10，在亞砜的作用下將羧基—COOH基團轉化為—COCH2Br基團，所得化合物12用于氨基甲酸酯2的氨基甲酸酯部分的N-烷基化[17]，然后經過三氟乙酸酐環化和Cbz脫保護(氫解)[18]，最后利用CDI和2，2，2-三氟乙胺[19]來合成目標化合物[20].Srinivas等[21]在2019年申請的一項專利中發現了其他合成途徑.

圖3 化合物9合成Upadacitinib(Rinvoq)路線圖[17-20]

2 Upadacitinib的有效性研究

Upadacitinib對JAK1的選擇性高于JAK2、JAK3和TYK2(在生化分析中IC50分別為0.045、0.109、2.1、4.7 μmol/L，在細胞分析中IC50分別為0.014、0.593、1.860、2.715 μmol/L)[22].因此，Upadacitinib有可能選擇性地抑制與JAK1依賴性途徑相關的胞質分裂信號(如與RA相關的IL-6和IFNγ信號)，同時能減少涉及JAK2(促紅細胞生成素(EPO)受體(造血)信號)和JAK3(例如IL-15(NK細胞穩態)信號)的生理功能對細胞因子信號的影響.Parmentier等[22]研究表明，Upadacitinib能有效抑制JAK1依賴性細胞因子IL-6、腫瘤抑制素M、IL-2和IFNγ，其活性是促紅細胞生成素信號的60倍.此外，Upadacitinib對人全血IL-6信號的抑制作用也很明顯(CD3+T細胞和CD14+單核細胞群IC50分別為0.207和0.078 μmol/L).

健康志愿者服用Upadacitinib緩釋片后，導致全血中STAT3和STAT5的磷酸化(分別由IL-6和IL-7誘導)會受到Upadacitinib劑量和濃度的依賴性抑制，其最大抑制發生在治療1 h后，并在治療間隔結束時恢復到接近基線的水平[13].研究者通過對參與第Ⅲ階段SELECT-NEXT(NCT02675246)和SELECT-BEYOND(NCT02706847)試驗的RA患者血漿蛋白進行分析[23]，發現跟RA病理生物學相關的Upadacitinib標準化途徑(IL-1、IL-6、IL-12、IL-15、IL-18、IFNα、IFNβ、IFNγ、CSF2和TNF)和白細胞活性(包括白細胞遷移、T細胞反應和炎癥反應).

2.1 大鼠模型

在大鼠佐劑性關節炎和膠原性關節炎模型中(兩者都有顯著的IL-6和IFNγ表達)，Upadacitinib 3 mg/kg和10 mg/kg可改善滑膜肥大、發育、軟骨損傷和骨侵蝕.雖然Upadacitinib和Tofacitinib(一種Pan-JAK抑制劑)在關節炎大鼠模型中顯示出有效性，但Upadacitinib在網織紅細胞分布和循環自然殺傷(NK)細胞數量方面的療效不如Tofacitinib[22].

2.2 臨床試驗

在Upadacitinib治療類風濕性關節炎的臨床試驗中[24]，研究者觀察到血脂(低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C))水平與 C反應蛋白水平成反比關系，尤其對治療有持續反應的患者相關性最強.Sokolove等[25]研究表明，Upadacitinib治療顯著增加RA患者依賴性膽固醇(ABCA-1)排出能力，并且膽固醇逆向轉運的改善與C反應蛋白(CRP)水平的降低以及總膽固醇和HDL-C水平的變化相關.

表1為Upadacitinib在Ⅲ期臨床試驗的評估概況.從表中可以看出，該評估可分為5個關鍵性試驗：1)未使用甲氨蝶呤治療的RA患者；2)甲氨蝶呤治療反應不充分(SELECT-MONOTHERAPY，n=433)[26]的中度至重度活動期RA患者，大部分患者未使用其他cDMARDs(SELECT-EARLY，n=631)[27]；3)cDMARD治療不理想后與安慰劑的附加治療(SELECT-NEXT，n=442)[28]；4)阿達木單抗(Adalimu-mab)聯合甲氨蝶呤治療(SELECTCOMPARE，n=1 629)[29]；5)bDMARD治療失敗后與安慰劑聯合cDMARD治療(SELECT-BEYOND，n=333)[11].以上數據不包括隨機接受服用30 mg Upadacitinib治療的患者(其療效稍高，但未獲得批準[30]).

表1 每天15 mg Upadacitinib第3階段試驗的主要終點

從表1還可以看出，主要終點為第12周[11，28]和第14周[27]，疾病活動度低并在第12周[29]和第24周[26]緩解.在未接受甲氨蝶呤治療的患者中，近半數患者在6個月后緩解，而接受甲氨蝶呤治療的患者中約為五分之一在6個月后也達到緩解狀態[26].與持續服用甲氨蝶呤的患者相比，在14周后改用Upadacitinib的患者在疾病活動度較低時的反應率有類似的差異；同樣，在第5周和第12周時Upadacitinib與cDMARD聯合使用的患者與單獨使用安慰劑的患者相比，在疾病活動度較低時的反應率也有類似的差異[11，28].對于單獨使用甲氨蝶呤不足的患者，在12周開始服用Upadacitinib、Adalimu-mab或安慰劑后，其緩解率分別為29%、18%和6%[29].在48周的全部治療過程中，與使用Adalimu-mab的患者相比，使用Upadacitinib的患者表現出較低的疾病活動性和緩解率[31]，Upadacitinib具有更好的臨床表現.

上述差異與次要終點(包括美國風濕病學會(ACR)20、50和70反應以及臨床疾病活動指數)的持續改善有關.在使用Upadacitinib和Adalimu-mab 48周后，對比使用安慰劑組發現其放射性疾病進展患者的比例均顯著降低[31].以上情況表明Upadacitinib在SELECT-BEYOND方面(bDMARD失敗后以及與cDMARD聯合用藥后)顯著地改善了患者的疼痛和僵硬狀況[32].

3 Upadacitinib的藥代動力學研究

口服Upadacitinib的藥代動力學曲線的劑量范圍為IR制劑1～48 mg[33]，ER制劑7.5～30 mg[34].在Upadacitinib的群體藥代動力學模型中，估算ER制劑相對于IR制劑的口服生物利用度為76.2%[34].對于RA患者在重復服用Upadacitinib后，患者體內IR制劑的血漿濃度達到峰值的中位時間為12 h[10]，ER制劑的血漿濃度達到峰值的中位時間為24 h[35].在禁食條件下，每天多次服用15和30 mg ER Upadacitinib后的24 h內穩態血藥濃度時間曲線下面積值(AUC24)與每天多次服用6和12mg IR Upadacitinib后的AUC24值相等[35].每日一次重復給藥Upadacitinib后在4 d內達到的穩態血漿濃度[36]；每日一次重復給藥后的累積量最小[13，35].Upadacitinib是中等(52%)的血漿蛋白結合物，在血漿和血細胞成分(血液和血漿容積之比為1∶0)之間的分配相似.服用高脂肪/高熱量膳食的Upadacitinib對Upadacitinib暴露沒有臨床相關影響[35-36]，并且該藥物可與食物一起服用也可以不與食物一起服用[13].

3.1 代謝

Upadacitinib主要由細胞色素P450(CYP)同工酶CYP3A4代謝，其主要代謝物是葡萄糖醛酸化后的單氧化產物(單劑量14C Upadacitinib IR溶液占血漿放射性總量的13%).由于未檢測到活性代謝物，因此Upadacitinib 由CYP2D6代謝的可能性很小[13].Upadacitinib的藥理活性是由母體分子引起的，占血漿總放射性的79%.未代謝的Upadacitinib通過尿液和糞便直接排出體外，兩種途徑所占比例分別為24%和38%，而34%Upadacitinib作為代謝物消除.Upadacitinib的平均終端消除半衰期為8～14 h[13].

體重、性別、種族、年齡、腎功能損害(輕度、中度或重度[37])和輕度或中度(Child-Pugh A或B[38])肝功能損害對Upadacitinib暴露無臨床相關影響[13].Upadacitinib尚未在嚴重(Child-Pugh-C)肝損害患者中進行研究[13].

3.2 藥物合用

當與強CYP3A4抑制劑(如酮康唑)合用時，Upadacitinib血漿暴露量增加；當與強CYP3A4誘導劑(如利福平)合用時，Upadacitinib血漿暴露量減少[35].在接受強CYP3A4抑制劑慢性治療的患者中，應謹慎使用Upadacitinib.聯合使用Upadacitinib和強CYP3A4誘導劑可能會降低Upadacitinib的療效，因此不推薦使用[13].預計CYP2D6抑制劑不會對Upadacitinib血漿暴露有臨床相關影響[13，33].甲氨蝶呤與Upadacitinib合用對Upadacitinib血漿暴露也無影響[10].

群體藥代動力學分析和體外研究表明，改變pH值的藥物(如抗酸劑或質子泵抑制劑)預計不會影響Upadacitinib的暴露[13，34].體外評估表明，在臨床相關濃度下，Upadacitinib不是CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2D6和CYP3A4的誘導物或抑制劑，并且不抑制轉運蛋白P-gp、BCRP、OATP1B1、OATP1B3、OCT1、OCT2、OAT1、OAT3、MATE1和MATE2 K[13].在臨床研究中，Upadacitinib對合用藥物的藥代動力學無臨床相關影響[13，39].

4 毒副作用

Upadacitinib常見的不良反應是上呼吸道感染、惡心、尿路感染、鼻咽炎、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)升高、磷酸肌酸激酶(CPK)升高和咳嗽，此外中性粒細胞減少和高膽固醇血癥(總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇平均增加13%，甘油三酯平均增加10%)很常見[30].嚴重感染的頻率為每100個患者每年3.6次，與其他JAK抑制劑的感染頻率相似[30].與Upadacitinib相關的機會性感染的發生率為每100名患者每年發生0.6次[30].

表2為Upadacitinib治療期間TEAE的暴露調整事件發生率.從表2中可看出，Upadacitinib的帶狀皰疹(HZ)事件發生率高于Adalimu-mab.無HZ事件發生主要是腦膜腦病或非皮膚內臟器官.除了Upadacitinib的一個事件報告為眼科并導致研究藥物停藥，大多數HZ事件并不嚴重，僅涉及1～2個皮節.然而，Upadacitinib惡性腫瘤的事件發生率和Adalimu-mab相似，未觀察到明顯的惡性腫瘤模式或類型.NMSCs是Upadacitinib治療中出現的兩種基底細胞癌和一種鱗狀細胞癌(沒有報告治療中出現的淋巴瘤病例).Upadacitinib的第3個事件被歸類為“胃腸(GI)穿孔”，這些事件并不是自發性GI穿孔，而是在輸卵管膿腫、肛門膿腫和肛瘺的情況下發生腹膜炎和闌尾炎事件.雖然大多數有關肝臟事件的報告為無癥狀且ALT和谷草轉氨酶(AST)升高，但不會導致過早停用研究藥物.

在Upadacitinib治療組的4個死亡病例中，一名患者患有深靜脈血栓形成(DVT)，兩名患者患有肺栓塞(PE)，一名患者患有DVT和PE，以上4個死亡病例患者都具有心血管病所引發死亡的已知危險因素.總體而言，持續接受Upadacitinib治療的患者在第48周的血紅蛋白、中性粒細胞、淋巴細胞和血小板的平均水平，與前26周保持一致且在正常范圍內.盡管LDL-C、HDL-C、總膽固醇和HDL-C的比率保持穩定，但在Upadacitinib治療組中均觀察到LDL-C和HDL-C升高的情況.另外，Upadacitinib和Adalimu-mab兩個治療組中均出現少數患者的實驗室參數變化大于或等于3級，這些參數包括血紅蛋白、中性粒細胞和血小板計數降低.與Adalimu-mab治療組相比，Upadacitinib治療組中出現3級和4級淋巴細胞減少的患者比例更高，但未發現低淋巴細胞計數、低中性粒細胞計數與感染率(包括嚴重和機會性感染)、HZ之間的關聯性.ALT/AST 3/4級升高的情況并不常見，但在Upadacitinib治療組中的發生率高于Adalimu-mab或安慰劑的治療組.在Upadacitinib治療組中會有大于或等于3級CPK升高的病例，例如Upadacitinib治療組中的兩名患者(一名肌肉無力，一名肌肉疼痛)在劇烈活動后出現單次3級CPK升高的情況，除上述兩個病例外，Upadacitinib治療組中大多數患者無癥狀.在沒有中斷Upadacitinib藥物的情況下，還有兩名患者的CPK雖然升高但隨后患者病情又趨向正?；?此外，Upadacitinib治療組中沒有出現橫紋肌溶解或因CPK升高而停藥的病例.總之，Upadacitinib治療組中因不良反應而停藥的病例發生的平均比率為2.8%，而安慰劑治療組中的平均比率為2.0%[30].

表2 TEAE 的暴露調整事件發生率(E/100 PYs(95% Cl))

5 展望

RA是一種慢性自身免疫性疾病，其發病機制尚未完全明確，對其治療也一直困擾著很多醫藥工作者.近年來，大量的研究表明JAK抑制劑對于治療RA有著很明顯的效果，為治療RA提供了一個重要的研究方向.雖然Upadacitinib作為JAK1抑制劑對RA有著良好的效果，但也有感染的副作用.此外，JAK抑制劑還可以治療銀屑病、潰瘍性疾病及非小細胞肺癌等[40]，所以Upadacitinib還有廣泛的研究價值和應用前景.