我國首個原研口服抗HBV藥物TMF結構優勢解讀
——神奇的甲基化

程能能

我國約有2000萬例需要抗病毒治療的慢性乙型肝炎(CHB)患者。作為全球乙型肝炎抗病毒治療需求最迫切的國家，我國對于新型抗病毒藥物，尤其是核苷(酸)類似物(NAs)提出了更高的要求[1-2]。

替諾福韋(TFV)類藥物是NAs類藥物中耐藥屏障最高的藥物。而艾米替諾福韋(TMF)作為我國首個原研口服抗HBV藥物，在解決了進口藥物帶給患者較大經濟負擔的同時，保證了與之相當的療效及更優的骨、腎安全性，能使患者更大程度地獲益。

TFV和阿德福韋(ADV)的分子結構非常相似，僅增加了一個甲基，但耐藥屏障大幅升高。同時，甲基化使得TFV相較于ADV對人線粒體DNA聚合酶γ的親和力下降100倍，顯著降低了濃度依賴性腎損傷的風險。因此，一個甲基化的細微結構變化，有時能顯著改善藥物的藥學性能，關鍵是恰當的甲基化部位的選擇。

圖1 神奇的甲基化——從ADV到TDF

由于TFV在生理pH環境下以二價陰離子形式存在，無法通過脂溶擴散穿過細胞膜，口服難以吸收，因此通過化學結構改造，屏蔽陰離子可提升藥物的口服生物利用度，該技術稱為前藥化。目前市面上的TFV類藥物均為前藥，其特點是：TFV分子在接入其他基團后，會暫時喪失藥物活性，需要在體內代謝去除前藥化的基團，釋放出游離的TFV，才能進一步活化成二磷酸替諾福韋(TFV-DP)起效。

TDF是TFV二吡呋酯化后的前藥，其穿過細胞膜的速度得到了大幅提升，可以口服吸收。比較TDF與TFV在人工細胞膜上的擴散速度(cm/s)顯示，TDF穿過細胞膜的平均滲透速率較TFV快了約12萬倍[3]。

圖2 TDF與TFV藥物滲透性對比(醋酸緩沖液)

然而，TDF在吸收入血后，由于血液循環系統中存在豐富的酯酶，使得TDF迅速水解成TFV陰離子，無法繼續通過被動擴散進入肝細胞，只有少量TFV通過效率低下的主動轉運方式被肝細胞攝取，需要服用300 mg的大劑量才能在肝細胞內達到有效濃度。而大部分TFV(半衰期可長達20 h)長時間停留在血液中，是造成腎、骨毒性的原因。因此，TDF采用的雙酯化前藥策略所得藥物在血中穩定性差，沒有很好地解決藥物進入靶細胞的問題。針對該缺點，藥學家們曾提出了雙酰胺化前藥的改進方案，然而TFV經雙酰胺化后的前藥在血中和進入靶細胞后又過于穩定，造成在靶細胞內活化困難，TFV-DP濃度下降，療效降低。

第二代替諾福韋是對TFV分子中的兩個陰離子分別采用了酯化和磷酰胺化的ProTide技術，從而大大提高了原型藥物在血中的穩定性。丙酚替諾福韋(TAF)和艾米替諾福韋(TMF)的研發均采用了該技術進行前藥化。

TMF的研發在進行結構優化時再次運用了甲基化策略。相比TAF，TMF在酰胺化基團上增加了一個甲基，進一步提高了脂溶性，加快了跨越細胞膜的透過速率。一方面，藥物在血漿中能保持更高的穩定性(血中TFV濃度更低)，另一方面，TMF在靶細胞中能更迅速地活化。后者是由于TMF與酰胺基水解酶HINT1的親和力更高，在肝細胞中的穩定性低于TAF，更容易釋放出游離的TFV。

圖3 神奇的甲基化——從TDF到TMF

圖4 替諾福韋前藥的體內過程

藥代動力學與建模數據分析的結果顯示，只有20%的TDF能經腸道吸收入血，而TDF半衰期較短(僅0.4 min)，吸收后數分鐘內便在血漿中迅速水解成TFV，僅少量TFV能進入肝細胞中；TAF約有40%能經腸道吸收入血，原型半衰期約30 min，靶細胞中TFV-DP的暴露量是TDF 300 mg的4倍。TMF相較于TAF具有更高的脂溶性，從腸道吸收入血的藥物提升到60%，血中TMF較TAF的半衰期延長了1 min，有更多的TMF原型藥物能夠被動擴散進入靶細胞，進一步提升了肝細胞中活性物質TFV-DP的濃度，達到了TDF 300 mg的6.4倍。因此，TMF的前藥化過程再次證明了恰當的甲基化能帶來藥學性能的顯著提升。

今年11月，TMF在《消化藥理學和治療學》雜志上公布了三期臨床的48周數據。研究結果顯示，在治療48周時，無論是HBeAg(+)患者還是HBeAg(-)患者，TMF的完全病毒學抑制率(血清HBV DNA < 20 IU/mL )與TDF相當[4]。

48周時的ALT復常率分別使用了兩套標準進行評估，一套基于當地各實驗室的正常值上限(ULN)，另一套基于2018年美國肝病學會(AASLD)指南推薦的標準(男性 35 U/L ；女性25 U/L )。基于當地各實驗室ULN的分析結果顯示，TMF與TDF的ALT復常率相當。而基于AASLD標準進行分析的結果顯示，TMF的ALT復常率顯著優于TDF[4]。

由于第二代替諾福韋采用ProTide技術解決了血中TFV濃度過高的問題，TMF的靶向性更高，骨、腎毒性更小。在第48周時，基于DXA檢測的骨密度結果顯示，TMF明顯優于TDF，骨安全性更高。該研究對DXA的檢測進行了質量控制，保證每次檢測部位的投影面積相同，使骨密度的檢測結果質量更高。在第48周時，血清肌酐較基線的變化上， TMF組顯著小于TDF組，肌酐清除率的結果顯示了TMF的腎安全性[4]。

TMF作為我國首個原研口服抗HBV藥物，通過創新的ProTide(磷酰胺酯化前藥)技術，實現了TFV向肝細胞的靶向輸送，在提高肝細胞內活性代謝物TFV-DP濃度的同時，大幅降低血漿中TFV的暴露量，從而在高效抑制HBV復制的同時，降低了長期使用的安全性風險，更有利于患者的長期獲益。

圖5 TMF與TDF治療48周時的完全病毒學抑制率比較

圖6 TMF與TDF治療48周時的ALT復常率比較

圖7 TMF與TDF治療48周時的骨密度和肌酐清除率比較