长效制剂的成功典范-PEGInTRon
梁 宇 峰
先灵葆雅(中国)有限公司
许多药物在药理学和药效学上是非常好的药物，但是在临床上却应用不广，甚至只是成为药物而没有成为药品。究其原因，主要是药物剂型做得不理想，实用性不高，没有使药物应有的作用完全、充分地发挥出来。近年来，药剂学逐渐成为药学工作者的努力方向，而且药剂学上的成果层出不穷也证明了这一点，其中长效α-2b干扰素PegIntron的问世是最杰出的典范之一。
干扰素(IFNs)是人体自身产生的具有抗病毒和免疫调节的肽类物质，由多种细胞类型产生和分泌，包括淋巴细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、多形核吞噬粒细胞和上皮细胞。各种刺激因素都能诱导这些细胞释放干扰素，如病毒感染细胞的外源性核酸、外源性细胞(如肿瘤细胞和微生物)和外来性抗源(如微生物产物等)等。因此干扰素作为免疫系统的固有成分，可以通过直接和间接的方式抗感染和抗肿瘤生长，还具有抗病毒和免疫调节以及增强自然杀伤(NK)细胞活性的作用。用于临床时曾引起世界轰动，至今已有十几年的历史，可以用来治疗慢性丙型肝炎、慢性乙型肝炎、慢性粒细胞性白血病、毛细胞性白血病、非何杰金氏淋巴溜、多发性骨髓瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、恶性黑色素瘤、肾癌、喉乳头状瘤、与爱滋病相关的卡波氏肉瘤、尖锐湿疣等。
, 百拇医药
随着时间的推移，干扰素的不足被重视起来，主要是半衰期短的问题。6.8小时的半衰期要求至少每天给一次药，而干扰素是复杂的小蛋白和糖蛋白，只能从胃肠外给药，一般是肌注或皮下注射。所以每天注射一针对患者的顺应性是个考验，而且干扰素的适应症里大多数要求长期用药，如慢性丙型肝炎和慢性乙型肝炎及血液病推荐使用一年，对于这部分患者，无疑会增加极大的痛苦。实际上在临床上使用时常常变通为隔日一针或每周三针，这样做是以牺牲部分药效来换取更长的顺应性，实在是万不得已而为之。曾经有人做过口服的干扰素，但失败了，也许会继续努力。值得庆贺的是，干扰素的长效制剂PegIntron终于研制成功!成为老药新剂型的又一成功典范!
PegIntron是由先灵葆雅公司研制，1999年在欧洲上市，2000年元月9日获FDA批准在美国上市。每周给药一次。
一、设计理念
缓释制剂是通过适当的方法延缓药物在体内的释放、吸收、代谢以及排泄的过程，方法有很多。PegIntron还保留了注射剂型，使INTRON A(α-2b干扰素，商品名甘乐能)能很快地进入到血液循环中，释放和吸收不受影响。
, 百拇医药
PegIntron的设计理念基于两个重要目的：(1)设计一个聚乙二醇化(Peg-)修饰形式可延缓清除，使每周一次的用药剂量足以维持有效浓度，而又将连续用药的蓄积危险性降至最低；(2)保持Peg-化干扰素分子的抗病毒活性。经验资料提示：Peg-化干扰素的半衰期和它们的抗病毒活性呈负相关。PegIntron的研制成功要求这些不同的效应间要仔细权衡。
为了使甘乐能的Peg-化形式达到最优，应考虑到PEG的各种变化，包括长度、结构、PEG烃链的数目以及PEG的连接方式和部位。PEG烃链的结构(如直链或分支链)可能影响疗效、稳定性及药物蓄积。如果Peg-化分子在注射部位吸收过慢，可导致在局部组织的蓄积和毒性。
如果PEG连接可能干扰与受体的结合或改变蛋白的结构，则连接氨基酸的位置也可影响干扰素α-2b的活性。最主要的PegIntron的异构体为第34位组氨酸被修饰，其体外抗病毒活性约为甘乐能的55%(PegIntron的总体活性约为甘乐能的30%)。相反，主要在赖氨酸残基Peg-化的干扰素通常只保留其原有抗病毒活性的一小部分。
, 百拇医药
连接PEG分子的分子量大小对蛋白的半衰期及活性也有影响。连接高分子量的PEG可通过加大蛋白的有效体积，逃避肾小球滤过而使蛋白的半衰期延长。然而，分子较大同时也使其抗病毒活性降低，当选择合适的PEG大小时，必须权衡活性和半衰期之间的关系。
PegIntron的研制反映了半衰期延长和最大活性之间平衡的重要性。甘乐能Peg-化的最初尝试为每个干扰素α-2b分子约连接4个聚乙二醇化残基(PEG：干扰素α-2b＝4：1)。这个产物非常稳定，半衰期延长，但其生物学活性较低。 后来尝试生产了单聚乙二醇化产物，PEG大小的最高和最低限由Jorgensen和Moller进行了研究，结果表明可变多聚体的大小(Stokes半径)和其相对肾小球滤过率呈负相关。分子的Stokes半径相当于5000道尔顿的PEG时，清除率无延迟；Stokes半径相当于20000道尔顿的PEG时，清除极慢或几乎无清除，而Stokes半径相当于12000道尔顿的PEG时，可使半衰期延长，而又可保证从体内最终清除。
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因此，考虑到PEG的大小、结构、连接部位及数目，决定干拢素α-2b的最优修饰方式为单个直链PEG分子，平均分子量为12000道尔顿，主要连接到第34位组氨酸上。如以下所论述，临床研究已证实了这一组成可保证按每周一次剂量应有，并且疗效比甘乐能有所提高。
方法是通过生物化学制备。其设计思路如图所示。
二、生物学特性
干扰素-α的生物学活性最通常由体外细胞致病效应试验测定所得，其原理是基于干扰素-α可使细胞免受病毒的致病性，具有保护细胞的能力。细胞致病效应试验显示PegIntron和甘乐能具有相同的量—效曲线，体外研究显示α-干扰素对许多细胞系有抗增殖活性，但剂量通常比抗病毒活性需要的大。一项抑制细胞增殖的研究表明，PegIntron的抗增殖活性和甘乐能相同，抑制幅度和干扰素的浓度成正比。
并且，通过比较两者的细胞毒性资料及剂量依赖性主要组织相容性抗原复合体(MHC)的上调作用，表明PegIntron和甘乐能的免疫学活性无显著差异，因此，PegIntron和甘乐能具有相同的生物学活性。
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三、临床药理学
皮下注射单一剂量的PegIntron和甘乐能的药代动力学特性相比，吸收动力学和分布容积几乎完全相等，但PegIntron的清除却延长了10倍，达40小时。
PegIntron大于0.5ug/kg的量，其清除时间大于96小时；大于1.0ug/kg时，清除需要超过168小时。最大血清浓度(Cmax)在用药14-44小时后出现，可持续48-72小时。PegIntron的Cmax及曲线下面积(AUC)的增加呈剂量依赖性。和甘乐能300万国际单位(3MIU)每周三次的标准疗法比较，PegIntron l.5μg/kg或1.0μg/kg每周一次的剂量可在每周都维持较高的血清浓度，并且，在一周用药的末期，PegIntron 1.5μg/kg的药物血清谷浓度仍比甘乐能的峰浓度为高，用药后至下一剂用药前药物浓度下降提示PegIntron的半衰期和每周一次用药方法相适应。PegIntron 0.5ug/kg的量相当于或更高于甘乐能3MIU每周三次的量。推荐剂量为1.0ug/kg。因为更长的半衰期则可能有害。
, http://www.100md.com
四、不良反应
与普通干扰素一样，PegIntron也具有流感样症状、发热、头痛、疲倦不适、血象下降等。虽然PegIntron在2ug/kg剂量时，副作用和实验室检查异常的发生率有增加的趋势，但可以很好的耐受。
精神方面的不良事件发生率(抑郁、易怒、失眠、焦虑及注意力障碍)在甘乐能和各个PegIntron剂量组间无差异，所有治疗组都有白细胞、中性粒细胞及血小板的下降，治疗第4周趋于稳定，48周治疗结束时恢复到基线值。
值得一提的是血清中和抗体，应用任何干扰素治疗都会有中和抗体的产生，抵抗了部分治疗效果。PegIntron的治疗不会更多导致血清干扰素中和抗体的产生，所有治疗组干扰素中和抗体的发生率与甘乐能相似(1.1%比0.9%)，而α-2a等其它亚型的干扰素产生的中和抗体则高达30%。同时在治疗肝炎时，PegIntron不会更多导致血清ALT升高(自限性的ALT水平升高超过正常上限10倍)，没有患者因为ALT的升高而需要停止治疗或减量。
参考文献略, 百拇医药
先灵葆雅(中国)有限公司
许多药物在药理学和药效学上是非常好的药物，但是在临床上却应用不广，甚至只是成为药物而没有成为药品。究其原因，主要是药物剂型做得不理想，实用性不高，没有使药物应有的作用完全、充分地发挥出来。近年来，药剂学逐渐成为药学工作者的努力方向，而且药剂学上的成果层出不穷也证明了这一点，其中长效α-2b干扰素PegIntron的问世是最杰出的典范之一。
干扰素(IFNs)是人体自身产生的具有抗病毒和免疫调节的肽类物质，由多种细胞类型产生和分泌，包括淋巴细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、多形核吞噬粒细胞和上皮细胞。各种刺激因素都能诱导这些细胞释放干扰素，如病毒感染细胞的外源性核酸、外源性细胞(如肿瘤细胞和微生物)和外来性抗源(如微生物产物等)等。因此干扰素作为免疫系统的固有成分，可以通过直接和间接的方式抗感染和抗肿瘤生长，还具有抗病毒和免疫调节以及增强自然杀伤(NK)细胞活性的作用。用于临床时曾引起世界轰动，至今已有十几年的历史，可以用来治疗慢性丙型肝炎、慢性乙型肝炎、慢性粒细胞性白血病、毛细胞性白血病、非何杰金氏淋巴溜、多发性骨髓瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、恶性黑色素瘤、肾癌、喉乳头状瘤、与爱滋病相关的卡波氏肉瘤、尖锐湿疣等。
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随着时间的推移，干扰素的不足被重视起来，主要是半衰期短的问题。6.8小时的半衰期要求至少每天给一次药，而干扰素是复杂的小蛋白和糖蛋白，只能从胃肠外给药，一般是肌注或皮下注射。所以每天注射一针对患者的顺应性是个考验，而且干扰素的适应症里大多数要求长期用药，如慢性丙型肝炎和慢性乙型肝炎及血液病推荐使用一年，对于这部分患者，无疑会增加极大的痛苦。实际上在临床上使用时常常变通为隔日一针或每周三针，这样做是以牺牲部分药效来换取更长的顺应性，实在是万不得已而为之。曾经有人做过口服的干扰素，但失败了，也许会继续努力。值得庆贺的是，干扰素的长效制剂PegIntron终于研制成功!成为老药新剂型的又一成功典范!
PegIntron是由先灵葆雅公司研制，1999年在欧洲上市，2000年元月9日获FDA批准在美国上市。每周给药一次。
一、设计理念
缓释制剂是通过适当的方法延缓药物在体内的释放、吸收、代谢以及排泄的过程，方法有很多。PegIntron还保留了注射剂型，使INTRON A(α-2b干扰素，商品名甘乐能)能很快地进入到血液循环中，释放和吸收不受影响。
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PegIntron的设计理念基于两个重要目的：(1)设计一个聚乙二醇化(Peg-)修饰形式可延缓清除，使每周一次的用药剂量足以维持有效浓度，而又将连续用药的蓄积危险性降至最低；(2)保持Peg-化干扰素分子的抗病毒活性。经验资料提示：Peg-化干扰素的半衰期和它们的抗病毒活性呈负相关。PegIntron的研制成功要求这些不同的效应间要仔细权衡。
为了使甘乐能的Peg-化形式达到最优，应考虑到PEG的各种变化，包括长度、结构、PEG烃链的数目以及PEG的连接方式和部位。PEG烃链的结构(如直链或分支链)可能影响疗效、稳定性及药物蓄积。如果Peg-化分子在注射部位吸收过慢，可导致在局部组织的蓄积和毒性。
如果PEG连接可能干扰与受体的结合或改变蛋白的结构，则连接氨基酸的位置也可影响干扰素α-2b的活性。最主要的PegIntron的异构体为第34位组氨酸被修饰，其体外抗病毒活性约为甘乐能的55%(PegIntron的总体活性约为甘乐能的30%)。相反，主要在赖氨酸残基Peg-化的干扰素通常只保留其原有抗病毒活性的一小部分。
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连接PEG分子的分子量大小对蛋白的半衰期及活性也有影响。连接高分子量的PEG可通过加大蛋白的有效体积，逃避肾小球滤过而使蛋白的半衰期延长。然而，分子较大同时也使其抗病毒活性降低，当选择合适的PEG大小时，必须权衡活性和半衰期之间的关系。
PegIntron的研制反映了半衰期延长和最大活性之间平衡的重要性。甘乐能Peg-化的最初尝试为每个干扰素α-2b分子约连接4个聚乙二醇化残基(PEG：干扰素α-2b＝4：1)。这个产物非常稳定，半衰期延长，但其生物学活性较低。 后来尝试生产了单聚乙二醇化产物，PEG大小的最高和最低限由Jorgensen和Moller进行了研究，结果表明可变多聚体的大小(Stokes半径)和其相对肾小球滤过率呈负相关。分子的Stokes半径相当于5000道尔顿的PEG时，清除率无延迟；Stokes半径相当于20000道尔顿的PEG时，清除极慢或几乎无清除，而Stokes半径相当于12000道尔顿的PEG时，可使半衰期延长，而又可保证从体内最终清除。
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因此，考虑到PEG的大小、结构、连接部位及数目，决定干拢素α-2b的最优修饰方式为单个直链PEG分子，平均分子量为12000道尔顿，主要连接到第34位组氨酸上。如以下所论述，临床研究已证实了这一组成可保证按每周一次剂量应有，并且疗效比甘乐能有所提高。
方法是通过生物化学制备。其设计思路如图所示。
二、生物学特性
干扰素-α的生物学活性最通常由体外细胞致病效应试验测定所得，其原理是基于干扰素-α可使细胞免受病毒的致病性，具有保护细胞的能力。细胞致病效应试验显示PegIntron和甘乐能具有相同的量—效曲线，体外研究显示α-干扰素对许多细胞系有抗增殖活性，但剂量通常比抗病毒活性需要的大。一项抑制细胞增殖的研究表明，PegIntron的抗增殖活性和甘乐能相同，抑制幅度和干扰素的浓度成正比。
并且，通过比较两者的细胞毒性资料及剂量依赖性主要组织相容性抗原复合体(MHC)的上调作用，表明PegIntron和甘乐能的免疫学活性无显著差异，因此，PegIntron和甘乐能具有相同的生物学活性。
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三、临床药理学
皮下注射单一剂量的PegIntron和甘乐能的药代动力学特性相比，吸收动力学和分布容积几乎完全相等，但PegIntron的清除却延长了10倍，达40小时。
PegIntron大于0.5ug/kg的量，其清除时间大于96小时；大于1.0ug/kg时，清除需要超过168小时。最大血清浓度(Cmax)在用药14-44小时后出现，可持续48-72小时。PegIntron的Cmax及曲线下面积(AUC)的增加呈剂量依赖性。和甘乐能300万国际单位(3MIU)每周三次的标准疗法比较，PegIntron l.5μg/kg或1.0μg/kg每周一次的剂量可在每周都维持较高的血清浓度，并且，在一周用药的末期，PegIntron 1.5μg/kg的药物血清谷浓度仍比甘乐能的峰浓度为高，用药后至下一剂用药前药物浓度下降提示PegIntron的半衰期和每周一次用药方法相适应。PegIntron 0.5ug/kg的量相当于或更高于甘乐能3MIU每周三次的量。推荐剂量为1.0ug/kg。因为更长的半衰期则可能有害。
, http://www.100md.com
四、不良反应
与普通干扰素一样，PegIntron也具有流感样症状、发热、头痛、疲倦不适、血象下降等。虽然PegIntron在2ug/kg剂量时，副作用和实验室检查异常的发生率有增加的趋势，但可以很好的耐受。
精神方面的不良事件发生率(抑郁、易怒、失眠、焦虑及注意力障碍)在甘乐能和各个PegIntron剂量组间无差异，所有治疗组都有白细胞、中性粒细胞及血小板的下降，治疗第4周趋于稳定，48周治疗结束时恢复到基线值。
值得一提的是血清中和抗体，应用任何干扰素治疗都会有中和抗体的产生，抵抗了部分治疗效果。PegIntron的治疗不会更多导致血清干扰素中和抗体的产生，所有治疗组干扰素中和抗体的发生率与甘乐能相似(1.1%比0.9%)，而α-2a等其它亚型的干扰素产生的中和抗体则高达30%。同时在治疗肝炎时，PegIntron不会更多导致血清ALT升高(自限性的ALT水平升高超过正常上限10倍)，没有患者因为ALT的升高而需要停止治疗或减量。
参考文献略, 百拇医药