2022年5月13日 ,美国FDA批准了礼来公司的Mounjaro™(tirzepatide)注射液,作为饮食和运动的辅助手段,以改善成人2型糖尿病患者的血糖控制。其在2型糖尿病头对头3期SURPASS-2临床试验的40周结果中,与诺和诺德注射用司美格鲁肽相比,在降低血糖(A1C)和体重方面均显示出优越性。
在2型糖尿病治疗领域,尽管有8个降糖化合物家族(双胍类,磺酰脲类,格列奈类,α葡萄糖苷酶抑制剂,DPPIV抑制剂,GLP1类似物,噻唑烷二酮类和SGLT2抑制剂),但对2型糖尿病患者治疗的有效性仍有待提高。目前已有多家公司布局双靶点、多靶点激动剂的降糖药,布局GIP/GLP-1受体双重激动剂,或GIP/GLP-1/GCG受体三靶点激动剂的全球研发企业共有10家,包括26个产品。
其中,tirzepatide是首个也是目前唯一一个FDA批准的GIP/GLP-1受体双激动剂。如下图所示,tirzepatide(LY3298176)能够与GIPR和GLP-1R结合, 这一双重激动作用,改善了2型糖尿病患者的血糖控制和体重,并具有可接受的安全性和耐受性。
图片来源:文献(PMID: 31686879)
鉴于tirzepatide目前的优异表现,各家企业必将加大研发力度,这一领域的竞争也将日渐激烈,而拥有先发优势的礼来公司也已经用专利构筑了自己的护城河。
首先,是最重要的化合物/序列专利。
如上图所示,tirzepatide的一级结构基于 GIP 氨基酸序列,位于 2 位的氨基异丁酸 (Aib) 对于防止被DPP4生理降解和失活非常重要,能最大限度地提高螺旋的稳定性。第20位的赖氨酸残基通过一个接头与一个C20脂肪二酸模块缀合,以提高半衰期,实现长效化一周注射一次。
针对这一结构特点,US9474为代表的专利族对其序列和修饰结构进行了保护,并在独立权利要求1中对序列进行了较为具体的限定,对侧链长度限定了较宽的范围,从权中则明确保护了tirzepatide的序列和侧链的具体结构(如下图)。
(资料图片)
其中国同族的写法较为类似,对tirzepatide的保护较为精准,由于独立权利要求1的序列保护极为具体,就这一专利族来看,似乎为tirzepatide的结构改造留下了空间。
但礼来公司对tirzepatide的序列保护并不仅限于此,另一个专利族要求保护了多种肽链,均为用于制备tirzepatide的中间体,这些中间体或者与tirzepatide的序列相似,或者为tirzepatide的序列片段,或者单独保护了侧链的结构。因此,对于tirzepatide的结构改造极有可能落入这些中间体的保护范围。
其次,tirzepatide的治疗用途也布局了较为全面的申请。
Tirzepatide目前获批的适应症为II型糖尿病,在研的适应症包括肥胖、心血管风险相关疾病、心力衰竭、非酒精性脂肪肝炎。
数据来源:医药魔方NextPharma
而专利中要求保护的适应症包括:2型糖尿病、改善体重管理、慢性肾病、动脉粥样硬化、非酒精性脂肪性肝病、肥胖、糖尿病性肾病,全面覆盖了临床试验的适应症。
这件专利的美国同族还具体地要求保护给药剂量,即每周一次剂量为2.5mg持续 4周,其后以每次增加2.5mg的剂量将剂量维持在5、10或15mg,每次增加剂量后需维持4周,这一给药方式同样覆盖了FDA批准的说明书中的给药剂量。
除此之外,礼来对tirzepatide的制剂组成和给药装置同样布局了专利保护,制剂专利中要求保护了与FDA说明书相同的成分,并且限定了tirzepatide的组合物在注射装置中提供。
对应于tirzepatide的目前获批的注射给药方式,礼来要求保护一种如下图所示的注射给药装置。
专利中的给药装置
并且,礼来还申请了保护两种可用于tirzepatide的口服给药装置的专利,一种(见下图左)可在到达胃肠道后膨胀并使药物通过胃肠道粘膜扩散吸收,另一种(见下图右)在患者的胃肠道内激活并向胃肠道壁给药,给药后部分部件降解,其他部件(较光滑的部件)脱落后通过胃肠道排出。
这两件专利,打开了笔者对生物药口服制剂的想象,结合诺和诺德司美格鲁肽片剂的销售额,以及临床对生物药口服制剂的期盼,可以期待tirzepatide未来口服制剂的上市。
通过浏览tirzepatide的专利,我们可以看到的如下的技术进展:双靶点激动剂,产生了更好的代谢调节作用,并且副作用更少,通过结构改造实现更长的给药间隔,以及更便捷的给药方式。相信tirzepatide的上市,能够给2型糖尿病患者带来更好的治疗前景。
参考文献:
[1]Bastin M, Andreelli F. Dual GIP-GLP1-Receptor Agonists In The Treatment Of Type 2 Diabetes: A Short Review On Emerging Data And Therapeutic Potential. Diabetes Metab Syndr Obes. 2019 Sep 30;12:1973-1985. doi: 10.2147/DMSO.S191438. PMID: 31686879; PMCID: PMC6777434.
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