盐野义制药株式会社今天宣布:铁载体偶联抗生素有望上市
美中药源 · 2019/10/10
盐野义制药株式会社今天宣布其头孢菌素-铁载体偶联药物cefiderocol在一个革兰氏阴性菌引起的院内感染肺炎三期临床达到试验终点。

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【新闻事件】: 盐野义制药株式会社今天宣布其头孢菌素-铁载体偶联药物cefiderocol在一个革兰氏阴性菌引起的院内感染肺炎三期临床达到试验终点。这个名叫APEKS-N的试验招募291位院内感染肺炎患者,比较cefiderocol与高剂量碳青霉烯类药物美罗培南对14天后死亡率的影响。结果两组死亡率分别位12.4%和11.6%,达到非劣效的试验终点。克雷伯、绿脓、大肠杆菌、鲍氏不动杆菌等常见阴性菌感染造成的感染二者疗效都基本一致。

【药源解析】: 青霉素是和胰岛素一样真正颠覆了疾病治疗的骨灰级药物。与胰岛素不同的是青霉素面临的对手是不断变异的细菌。因为多年的使用和滥用、尤其在畜牧业的滥用,细菌练就了大量应对青霉素类药物的技能,迫使制药业不断更新这类药物结构,而胰岛素的更新换代更主要是为了延长专利保护。细菌耐药最主要伎俩一个是生产更多外排泵和降解内酰胺的水解酶。四代头孢因侧链含有特殊结构片段对内酰胺酶和所谓的扩展谱内酰胺酶(ESBLs)相对稳定,耐药主要通过外排泵的表达。这个试验的阳性对照碳青霉烯也是为了应对内酰胺酶的水解问题,但与四代头孢改造侧链不同是把母核做了修饰,化学合成更为复杂。

为了对抗外排泵盐野义对四代头孢进行了进一步改造,Cefiderocol是一个把头孢吡肟母核与一个与铁离子络合所谓铁载体偶联而成的双功能抗菌素。铁离子虽然是生命必须但溶解度很差,在宿主环境中铁离子都与载铁蛋白结合、游离铁离子浓度极低。细菌为了搜刮足够的铁离子演化出一个铁载体系统,可以通过这些小分子与铁离子结合再通过主动运输运载到细菌内部。这个设计就是利用这个系统迫使细菌饮鸠止渴,提高杀菌效率。当然细菌也没闲着,也在不断优化自己的铁载体。有的铁载体不仅能争夺有限的铁离子,还能影响宿主环境、包括诱导HIF,真是庙小神通大。Cefiderocol的杀菌活性与培养液的铁离子浓度成反比,说明细菌对铁离子的渴望程度决定了药物吸收、与设计原理相符。

除了化学修饰,加入抑制细菌降解抗生素各种酶活性的辅助药物也是常见策略。复方组合通常是把两个药物的活性叠加起来以获得更高活性,如降糖药Janumet就是Januvia与二甲双胍的组合。但很多抗生素的组合是用其它药物维持抗生素的暴露时间,这更像协同效应。比如今年FDA批准的默沙东用于复杂尿路感染(cUTI)和腹腔感染(cIAI)的抗生素组合Recarbrio,其中只有亚胺培南是抗生素。其它两个组分西司他丁、relebactam分别为人体肾二肽酶和细菌beta-内酰胺酶抑制剂,作用是延长亚胺培南的半衰期。

阴性菌因为细胞膜结构比阳性菌更复杂而更难对付,很多药物不能有效通过阴性菌细胞膜,利用细菌生存必须的铁运载系统增加药物有效浓度是个机智的策略。随着人口老龄化住院人口也在增加,这个抵抗力较低、人口密度较大的人群成为耐药菌发展壮大的基地。院内感染正在成为一个日趋严重的问题、而院内耐药菌最后也会流窜到社区。Cefiderocol也在cUTI 获得QIDP资格,有望下个月被FDA批准用于这个难治感染。因为抗生素研发投入太少已经多年没有新型抗生素的出现,现在阴性菌感染的最后防线还是60年的老药多粘菌素、但这类药物肾毒性较大。Cefiderocol这样设计精巧的改良药物虽然对患者来说是个重要新选择,但现在社会更需要全新机理的抗菌药物、以应对随时可能引爆的耐药菌大流行。

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