52232-67-4 / 特立帕肽的作用

背景及概述^[1]

特立帕肽是一種合成的34肽，為人甲狀旁腺素PTH的1-34氨基酸片段，該片段是含有84個氨基酸的內(nèi)源性甲狀旁腺素PTH具有生物活性的N-末端區(qū)域。本品的免疫學(xué)和生物學(xué)特性與內(nèi)源性甲狀旁腺素PTH以及牛甲狀旁腺素PTH(bPTH)完全相同。

特立帕肽是第一種獲得美國食品及藥物管理局FDA批準(zhǔn)的骨形成劑類新藥，這種甲狀旁腺激素的衍生物可以通過增加成骨細(xì)胞的活性及數(shù)量而促進(jìn)骨生長，而目前的常規(guī)骨質(zhì)疏松藥物一般只是作用于破骨細(xì)胞而減緩或阻斷骨質(zhì)流失，特立帕肽是由禮來藥廠生產(chǎn)的，涉及到1637例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者的臨床研究結(jié)果顯示，與那些只服用了鈣和維生素D補(bǔ)加劑的患者相比，96％的患者在接受該藥治療后，其脊柱和臀部的骨(礦物質(zhì))密度BMD均表現(xiàn)出顯著增加，此外還發(fā)現(xiàn)，該藥能夠分別減少發(fā)生脊柱骨折和其他類型骨折危險的65％和53％。

于本品制備的方法，已有專利技術(shù)進(jìn)行公開以2-氯三苯甲基氯樹脂(2-CTC樹脂)為固相載體風(fēng)味5個片段進(jìn)行偶聯(lián)，雖然該方法可以縮短合成周期，但是其總收率最高僅為32.2％。當(dāng)下比較流行的合成方法為固相逐步合成法(SPPS)，該方法具有操作簡單和設(shè)備要求低的優(yōu)點(diǎn)，但是該方法也因為總收率較低而限制了特立帕肽的生產(chǎn)效率。

如專在逐步合成偶聯(lián)到17位絲氨酸時，以未保護(hù)的絲氨酸和16位天冬酰胺羧基進(jìn)行酯縮合，在獲得粗肽后再將酯鍵轉(zhuǎn)化為酰胺鍵，其總收率最高為42.1％。專利CN104017064A也公開了一種逐步合成方法，其在合成16-17位氨基酸時采用假脯氨酸二肽、并以特定的裂解液裂解，其總收率最高為38％。綜合上述現(xiàn)有的特立帕肽的合成方案來看，其總收率均不高，最高的為42.1％。較低的總收率是限制特立帕肽生產(chǎn)效率的主要因素，需要改善現(xiàn)有的合成方案來提高其總收率。

結(jié)構(gòu)

氨基酸順序如下：

作用機(jī)制^[2]

甲狀旁腺激素(parathyroidhormone，PTH)是調(diào)節(jié)血液中鈣磷代謝的主要激素，由甲狀旁腺主細(xì)胞分泌，是一種由84個氨基酸組成的多肽，其結(jié)構(gòu)不含半胱氨酸，可與PTH受體結(jié)合，對骨代謝發(fā)揮雙向作用。PTH受體屬于G蛋白偶聯(lián)受體超家族，受體分為Ⅰ型和Ⅱ型。PTH-Ⅰ受體主要分布于骨骼及腎，PTH-Ⅱ受體分布于腦和胰腺。

N端肽鏈與PTH-Ⅰ受體結(jié)合發(fā)揮促進(jìn)骨細(xì)胞生長的作用；而C端肽鏈與PTH-Ⅱ受體結(jié)合，可發(fā)揮促進(jìn)骨細(xì)胞凋亡的作用。特立帕肽是PTH的活性片段(PTH1-34，C181H291N55O51S2)，分子量為4117.8U，是目前唯一可以促進(jìn)骨合成代謝的藥物。該藥物由美國禮來公司通過生物合成技術(shù)，以大腸埃希菌為宿主研發(fā)的一種甲狀旁腺激素的衍生物。其34個氨基酸序列與人體PTH的N端氨基酸序列一致，保持了PTH完整的生物活性。

與天然PTH相比，保存了與PTH-Ⅰ受體結(jié)合調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的作用，同時也消除了PTH的C端所帶來的促進(jìn)骨凋亡作用。2002年12月美國FDA批準(zhǔn)其上市，用于絕經(jīng)后女性和男性骨質(zhì)疏松的治療，推薦劑量為20μg/d。皮下注射本品20μg，達(dá)峰時間30min，半衰期為60min，3h內(nèi)即可降至不可測水平。靜脈注射血清半衰期為5min，生物利用度為95%，90%藥物經(jīng)腎清除。特立帕肽可通過抑制成骨細(xì)胞凋亡、激活骨襯細(xì)胞和增強(qiáng)成骨細(xì)胞分化來介導(dǎo)骨代謝。

通過調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶-環(huán)磷酸腺苷-蛋白激酶A傳導(dǎo)通路間歇性刺激成骨細(xì)胞、骨襯細(xì)胞和骨髓基質(zhì)干細(xì)胞表面PHT-Ⅰ受體，促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化、延長成骨細(xì)胞壽命；通過磷酸酯C-胞漿鈣離子-蛋白激酶C信號傳導(dǎo)通路，刺激成骨細(xì)胞系增殖；通過抑制PPARγ的反式激活活性，減少基質(zhì)細(xì)胞向脂肪細(xì)胞系分化，使成骨細(xì)胞數(shù)量增加；通過調(diào)節(jié)細(xì)胞因子間接調(diào)節(jié)骨的成長，例如可以誘導(dǎo)iGF-1與成骨細(xì)胞結(jié)合，從而促進(jìn)骨的形成；通過Wnt信號通路調(diào)節(jié)骨形成的過程，從而增加骨的形成。

適應(yīng)證^[3]

美國FDA批準(zhǔn)用于絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥以及高度骨折風(fēng)險的男性骨質(zhì)疏松癥(包括性腺功能減退引起的繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥)的治療。對22例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥婦女分別應(yīng)用特立帕肽20μg·d-1與每周利塞膦酸鈉35mg，在開始治療前、治療后第3個月、第6個月觀察骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)改變，1年后停用藥物。

研究發(fā)現(xiàn)，反映骨形成相關(guān)指標(biāo)如血清堿性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型原膠原N端前肽(PINP)在特立帕肽組明顯增加(P<0.001)，而在利塞膦酸鈉組明顯下降(P<0.001)；反映骨吸收指標(biāo)血清Ⅰ型膠原C端肽(CTX)在特立帕肽組也增加，而在利塞膦酸鈉組下降，提示特立帕肽獨(dú)特促進(jìn)骨形成與骨吸收的雙重作用。

藥物代謝動力學(xué)^[3]

特立帕肽皮下注射后吸收及消除速度都很快，皮下注射本品20μg，達(dá)峰時間(tmax)為30min，半衰期(t1/2)為60min，靜脈注射血清半衰期為5min，絕對生物利用度95%。90%藥物經(jīng)腎臟清除。目前進(jìn)行的臨床研究多以皮下注射為給藥方式。

對10名健康受試者比較肺部給藥1600IU與皮下注射400IU在達(dá)峰時間與峰濃度的差異，結(jié)果表明，肺部給藥達(dá)峰時間為(10±5)min，快于皮下注射給藥達(dá)峰時間(28±8)min；肺部給藥峰濃度為(309±215)pmol·L-1，高于皮下注射給藥峰濃度(102±45)pmol·L-1，生物利用度為48%，因此認(rèn)為肺部給藥是有效的，也是有可能代替皮下給藥的途徑之一。Nastech制藥公司研發(fā)的人甲狀旁腺激素鼻噴劑PTH(1-34)目前已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗，其生物利用度與皮下注射特立帕肽相似。

不良反應(yīng)與安全性^[3]

特立帕肽注射后常見不良反應(yīng)包括頭暈、背痛、惡心和下肢痙攣等，多為一過性；少見的不良反應(yīng)包括心律失常、耳聾等。目前認(rèn)為不良反應(yīng)發(fā)生與患者年齡和給藥劑量之間無明顯關(guān)系。在大鼠研究中發(fā)現(xiàn)特立帕肽使骨腫瘤如骨肉瘤發(fā)生率增加，并且腫瘤發(fā)生與給藥劑量與治療持續(xù)時間相關(guān)。但美國FDA認(rèn)為大鼠實驗?zāi)Ｐ筒⒉荒苷鎸嵈砣梭w研究的結(jié)果，該藥于2002年12月獲FDA批準(zhǔn)上市。在上市后進(jìn)行的為期3年的前瞻性的臨床研究，并未發(fā)現(xiàn)使用特立帕肽使患者骨腫瘤發(fā)病率有所增加。

但是目前仍建議在應(yīng)用特立帕肽時，具有骨肉瘤潛在危險性的對象如Paget骨病、骨骼放療史的患者應(yīng)避免應(yīng)用。總結(jié)了該藥上市5年來相關(guān)安全性的報道以及自身應(yīng)用的臨床經(jīng)驗還發(fā)現(xiàn)特立帕肽可引起一過性血鈣升高、高尿鈣和高尿酸血癥，但發(fā)生率與安慰劑組比較無顯著性差異。內(nèi)源性PTH在特立帕肽每天1次20μg皮下注射給藥后立即出現(xiàn)了持續(xù)急劇下降，考慮可能是特立帕肽抑制了甲狀旁腺釋放內(nèi)源性PTH，并認(rèn)為其氨基端也可能參與了這個負(fù)反饋。

當(dāng)停藥6個月后內(nèi)源性PTH水平較用藥時上升。因此認(rèn)為內(nèi)源性PTH可作為特帕肽用藥監(jiān)測的選擇性指標(biāo)。長期超生理劑量PTH對骨吸收作用大于骨形成，因此尋找治療骨質(zhì)疏松癥的最佳劑量尤為重要。雖然多數(shù)臨床研究均證明本品增加骨密度作用呈劑量依賴性增加，但是考慮安全性與不良反應(yīng)的因素，目前臨床常用的劑量為20μg·d-1，并建議使用時間一般不超過2年。

制備^[4]

一種特立帕肽的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備Fmoc-Phe-樹脂復(fù)合物：用N，N-二甲基甲酰胺溶解特立帕肽C端第一個氨基酸Fmoc-Phe-OH及酯化試劑后，加入到用N，N-二甲基甲酰胺浸泡處理后的樹脂中進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，加入樹脂體積10倍的甲醇/N，N-二異丙基乙胺混合溶液(體積比為1：1)，室溫反應(yīng)1h后過濾。然后用N，N-二甲基甲酰胺洗滌樹脂，得到Fmoc-Phe-樹脂復(fù)合物；

(2)制備保護(hù)的特立帕肽-樹脂復(fù)合物：向步驟(1)得到的Fmoc-Phe-樹脂復(fù)合物中加入Fmoc脫保護(hù)試劑脫除Fmoc保護(hù)基，反應(yīng)結(jié)束后過濾并用二甲基甲酰胺洗滌樹脂，然后向Phe-樹脂復(fù)合物中加入特立帕肽的C端第二個氨基酸和縮合試劑進(jìn)行縮合反應(yīng)，縮合反應(yīng)結(jié)束后用二甲基甲酰胺洗滌樹脂；按照特立帕肽從C端到N端的順序，更換氨基酸，重復(fù)Fmoc脫保護(hù)反應(yīng)和縮合反應(yīng)，得到保護(hù)的特立帕肽-樹脂復(fù)合物；

(3)制備特立帕肽粗品：向保護(hù)的特立帕肽-樹脂復(fù)合物中加入切割試劑，脫除多肽側(cè)鏈保護(hù)基并將特立帕肽從樹脂上裂解下來，乙醚沉淀后得到特立帕肽粗品；

(4)制備特立帕肽精品：采用反相高效液相色譜分離純化特立帕肽粗品，得到特立帕肽精品。

主要參考資料

[1] CN201510295556.2一種合成特立帕肽的方法

[2] 特立帕肽治療骨質(zhì)疏松性骨折的研究進(jìn)展

[3] 特立帕肽治療骨質(zhì)疏松癥的應(yīng)用進(jìn)展

[4] CN201710607171.4一種特立帕肽的制備方法