多靶点测定发现作用线索,人源细胞模型观察功能变化。
多靶点测定发现作用线索,人源细胞模型观察功能变化。(J&E Bio)

回顾临床终止药物,寻找可提前观察的靶点作用

2025 年发表于 ACS Pharmacology & Translational Science 的研究,回顾了 52 种因不良反应而终止临床开发的小分子。研究团队来自美国 Eurofins DiscoverX,采用体外次级药理面板,观察这些药物是否对预期治疗靶点以外的蛋白产生作用,并进一步分析有关作用能否解释已知的不良反应。

入选药物在 2001 年 7 月至 2021 年 7 月间,因不良反应终止于 I 至 III 期临床开发,且研究者能够购得材料。这种设计回顾已知失败药物,研究范围受材料可获得性和所选时间段限制。

37 种药物在至少一项测定中反应超过 50%

面板包含 78 项测定,覆盖 47 种人体相关蛋白。其中 74 项为功能性测定,4 项为激酶结合测定;按试验体系区分,68 项采用细胞,10 项采用纯化蛋白或提取物。单一靶点可能有不止一种测定,因此靶点数与测定数不能互换。

筛查浓度上限为 10 μM,研究以相对于参照对照的反应幅度超过 50% 识别主要信号。52 种药物中,37 种至少在一项测定中达到这一水平,另有 15 种未达到。这一统计反映所选药物在该面板和测试范围内的体外靶点作用。

面板内也包含部分药物的治疗靶点。因此,出现反应后还需辨认:它是预期药理作用,还是可能造成其他风险的次级作用;对应终点与临床表现之间,又是否具有合理的机制联系。确认某个蛋白参与临床事件,还需要进一步的机制和暴露资料。

论文指出,有 6 种受试药物的主要靶点也在该面板覆盖范围内。研究者需要借助药物已有的药理资料辨认这些反应,再分析其他作用与已知不良反应的关系。这一步使面板从罗列阳性靶点,转向解释具体药物的作用组合。

SGI-1776 与 CAI 展示了不同的作用组合

SGI-1776 在 24 项测定中出现超过 50% 的反应,涉及 hERG 离子通道及与心血管功能有关的 G 蛋白偶联受体。该药的开发曾受到 QT 间期延长问题影响。研究者据此讨论,多个次级作用可能与预期激酶作用一起参与风险。

另一个案例是 carboxyamidotriazole(CAI)。面板检测到其对 L 型钙通道的预期抑制,也发现肾上腺素、多巴胺和阿片受体相关作用。研究将后者与已报道的胃肠道不良反应联系起来,作为需要进一步研究的解释线索。

2 个案例的意义在于区分预期作用和额外作用,并按器官功能组织后续研究。它们不能证明一个面板已经覆盖临床中的全部风险:同一症状可能涉及多条机制,体外浓度与人体暴露也需要另行比较。

人源细胞研究进一步观察组织功能变化

对 SGI-1776,研究还采用包含 12 种人原代细胞系统、148 项蛋白生物标志物的 BioMAP 面板。除一个肺病模型外,其余系统均出现抗增殖或细胞毒性反应,较高的 3 个浓度下多种标志物水平下降。团队另将其变化与参考药物库中的毒性特征比较,用来寻找可能的风险类型。

心脏方面,团队用人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)衍生心肌细胞比较 SGI-1776 与 CAI。15 分钟暴露后,两种药物相较溶剂对照均改变钙瞬变波形;按各自基线计算的搏动频率、峰间隔和钙瞬变时程也出现变化,其中 CAI 的影响较为明显。

在较高的 3 个测试浓度,部分孔不再出现钙振荡。论文将此作为可能的细胞毒性提示,未直接确认细胞死亡。单靶点作用与人源心肌功能结果相互补充,有助于提出更具体的安全机制假设。

靶点面板测量的是某个蛋白的功能或结合,人源细胞模型则可以观察多个过程共同作用后的反应。后者有助于检验机制假设,但若要判断临床中的发生概率,还需要人体暴露和相应验证资料。

阴性结果提示面板仍有覆盖边界

未检出明显反应的 15 种药物提醒研究者,阴性结果可能来自靶点不在面板中,或测量终点没有覆盖药物的作用方式。论文举出雄激素受体相关案例:若药物主要干扰受体的转录功能,而测定观察的是核转位,两者就未必能够对应。

面板主要针对小分子设计。不同药物类型的风险机制和受试体系可能不同,不能因为面板名称涉及安全性,就直接用于所有抗体或其他新药物类型。研究团队也具有该平台开发方背景,本文结果应与其具体试验设计一起理解。

这项研究支持把体外靶点筛查与人源功能模型结合使用,先找到可解释的作用,再对相关器官开展更有针对性的评价。这项回顾性机制分析提出了可进一步检验的安全线索,临床风险预测能力还需要前瞻性验证。

来源与延伸阅读

  1. Albert V, Skinner DE, Karnwal S, et al. Comprehensive Analysis of Clinically Discontinued Compounds Using an In Vitro Secondary Pharmacology Panel to Predict Potential Safety Risks during Drug Development. ACS Pharmacology & Translational Science. 2025;8(9):3314–3333. doi:10.1021/acsptsci.5c00452. ↗