一代PARP1抑制劑能靶向PARP1/PAPR2,為非選擇性抑制劑,目前已有多款藥物先后上市,如Olaparib(Merck/AZ)、Niraparib(GSK/Zai lab)、Rucaparib(Clovis)、Talazoparib(Pfizer/Medivation)、氟唑帕利(恒瑞)、帕米帕利(百濟)等。這類藥物在卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌等適應癥上獲得成功,證明了PARP1/PAPR2是極具價值的合成致死藥物靶點,但其脫靶效應所導致的安全性風險,如貧血、血小板減少、中性粒細胞減少等限制了使用。以阿斯利康AZD5305為首的選擇性靶向PARP1抑制劑目前正在臨床研究階段,已顯示出更好的靶向性和安全性,以及富有吸引力的藥效學結果。
本文將針對文獻所披露的一代、二代PARP1抑制劑的相關資料進行分析,并結合熙寧生物|精翰生物二代PARP1抑制劑的臨床藥效學評估實踐,對合成致死靶點臨床藥效學評估的邏輯進行系統性介紹。
PART 01
一代PARP1臨床藥效學評估方法學
雙鏈DNA斷裂(DSB)會導致PARP1被招募到有缺口的DNA,并被迅速激活,導致包括其自身在內的多種蛋白發生PARylation修飾,從而啟動DNA修復機制。雙鏈斷裂(DSB)修復缺陷的癌細胞,如BRCA1/2突變細胞,基于“合成致死”的機理,對PARP1抑制劑格外敏感。
PARP1抑制劑可以抑制PARP1活性,會導致雙鏈DNA修復信號通路多種蛋白的PARylation修飾減少?;谒幬镒饔迷?,檢測用藥前后患者PBMC中PAR(Poly ADP-ribose)的水平是一代PARP1臨床藥效學評估的經典技術路徑。相關文獻披露了兩種檢測方法以及一種改良方法:
方法一:體外刺激酶催化反應檢測方法
Rucaparib (AG014699)采用體外酶催化反應檢測方法,將用藥后的人PBMC加入NAD+ 和oligonucleotide進行體外刺激酶催化反應,將反應后的產物使用western blot進行半定量檢測。

方法二:PBMC裂解ELISA檢測方法
Veliparib采用的是分離用藥前后的PBMC細胞,在裂解PBMC變性蛋白后,使用ELISA對PAR進行定量檢測。依據的方法為NIH公開披露的經驗證的PAR檢測免疫學方法。


方法三:輻照后PBMC裂解ELISA檢測方法
鑒于方法二對ELISA檢測PAR的靈敏度要求較高,Rosemarie de Haan等建立了新的方法,即在用藥前后的PBMC中加入有藥物的血漿進行輻照,然后再進行PBMC分離裂解,待PBMC蛋白變性后,使用ELISA對PAR進行定量檢測。

三種方法學要素比較:

三種方法學的優劣比較:

總結下來,一代PARP1抑制劑的PD方法學,因為樣品時效性要求、PBMC需要體外反應、方法學靈敏度要求高、儀器設備可及性等原因,要做出藥物和PAR水平的顯著性藥效相關性難度較高,方法學穩固性和重現性較差。
PART 02
二代PARP1臨床藥效學評估方法學
AZD VS 熙寧|精翰
AZD5305方法學:
體外刺激酶催化反應MSD檢測方法
創新的藥物需要有適配的創新型臨床藥效學PD方法來進行表征,AZD5305披露的PARP1的數據中,20mg劑量組有66.7%受試者能達到90%抑制率,60mg劑量組有84.6%試者能達到90%抑制率,較之前的一代PARP1抑制劑對PAR抑制作用有極為顯著的提升。

AZD5035如此優秀的PD數據,除了藥物本身的藥效作用外,從方法學角度來說,該創新型的方法學進行了前處理,放大了信號值,同時利用新的MSD方法降低了檢測下限,這是最大抑制率能夠達到90%以上的關鍵。

熙寧|精翰PARP1藥效方法學:
全血體外損傷刺激全新ELISA檢測方法
熙寧生物|精翰生物基于一代PARP1藥效學方法的經驗,以及AZD藥效方法學在實際臨床生物分析過程中可能會遇到的問題,開發了創新型的PARP1抑制劑臨床藥效學方法,實驗體系如下:

該方法學與一代PARP1的方法學三類似,進行了全血刺激前處理。同時,由于某產商的PAR檢測試劑盒產品升級迭代,不適用于全血基質中PAR檢測,我們重新篩選PAR抗體對,建立了高靈敏度抗干擾的ELISA檢測方法。該PARP1方法學已經過全驗證且成功應用于臨床樣品分析,取得了非常好的藥效學數據。全血基質中典型的藥效曲線如下:

相對于AZD方法學分離PBMC后再裂解進行體外信號放大,熙寧生物|精翰生物的方法學使用全血刺激進行信號放大,保留了全血中的藥物,使其持續發揮藥效學作用,其生理學相關性和方法穩固性更好。
同時,對于PARP1藥效學方法對于樣品的時效性和結果穩定性要求,熙寧生物|精翰生物也在臨床樣品分析的全流程中建立了周期管理,如下圖包括全血采集穩定性,白細胞凍存穩定性,白細胞裂解的操作流程等。

PART 03
熙寧生物|精翰生物的臨床藥效學分析和
轉化醫學服務
使用人來源基質進行藥效學評估,可以避免動物模型的種屬差異,對于人體的反應有非常好的預測性作用,在藥物的成藥性評估上起到了越來越重要的作用,在進行同類對標陽性藥物和候選藥物的藥效比較中,更具有生理相關性的優勢;同時對于預測候選藥物和同類對標藥物在臨床的表現,可以提供較多的有價值信息。同時也能對藥物在臨床一期的起效劑量和飽和藥效劑量進行預測。

在臨床一期藥物藥效學方法開發階段,經過嚴格和充分驗證的方法學,可以提供較為精密的臨床一期藥效學數據,對于二期藥物劑量的選擇也有很大的參考價值。

熙寧生物|精翰生物在基于人全血基質的藥效學生物分析檢測的方法開發,驗證和樣品分析方面有著豐富的經驗。我們可以提供臨床前和臨床階段全血基質的藥效學方案設計和藥效檢測服務,還能夠為候選藥物分子的成藥性評估,臨床一期二期的藥物劑量設計決策提供專業化的轉化醫學服務。歡迎后臺留言咨詢。
參考文獻
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