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從近期以色列新冠“特效藥”談吸入制劑

來源:新藥仿藥CMC實操討論      2021-02-22
導讀:近期一則消息‘新冠特效藥橫空出世!3至5天治愈率超95%’的一篇網文引起關注。網文稱其來源是以色列駐華大使館,中國日報,中列時報。以色列大使館2月10日發布消息的來源是以色列總理內塔尼亞胡在2月8日與希臘總理一起舉行的聯合新聞發布會上介紹了EXO-CD24作為對抗新冠的奇跡之作,以色列科學家取得重大突破,成功研制了抗新冠病毒藥,并在特拉維夫的伊齊羅夫醫院進行的一期臨床試驗中成功治愈了30位新冠感染者中的29人,治愈率超過95%。
近期一則消息‘新冠特效藥橫空出世!3至5天治愈率超95%’的一篇網文引起關注。網文稱其來源是以色列駐華大使館,中國日報,中列時報。以色列大使館2月10日發布消息的來源是以色列總理內塔尼亞胡在2月8日與希臘總理一起舉行的聯合新聞發布會上介紹了EXO-CD24作為對抗新冠的奇跡之作,以色列科學家取得重大突破,成功研制了抗新冠病毒藥,并在特拉維夫的伊齊羅夫醫院進行的一期臨床試驗中成功治愈了30位新冠感染者中的29人,治愈率超過95%。

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該文發表后引起了轟動,也在互聯網廣泛流傳。隨之鈦媒體楊亞茹也發表了‘關于以色列版新冠‘特效藥’’的事實和疑云的質疑文章。文章認為對于突然出現的‘特效藥’理應有更全面的評估,要經耗時耗力的臨床驗證,拿出擲地有聲的有效性數據。該文認為以色列消息沒有充分披露患者的具體信息,包括年齡,是否有慢性疾病等等,文章也引用了特拉維夫大學東亞學系教授張平的說法,只是臨床一期,樣本也太少,最終能否實用還不好說。文章也通過其他曾經出現的特效藥羥氯喹,地塞米松,包括瑞德西韋后來出現的各種狀況認為現在公布‘喜訊’為時尚早。

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賓夕法尼亞大學醫學院病理及實驗醫藥系研究副教授張洪濤也發表了微博認為該藥只是完成了1期臨床試驗,過去的一年里完成了1期臨床試驗的新冠藥物太多了。文中并提到類似的藥物由華人科學家劉陽博士,鄭盼博士創立的昂科免疫CD24Fc已經在做臨床3期,CD24Fc是一個CD24 和抗體Fc 結構的重組融合蛋白,以延長CD24在體內的存在時間,提高藥效。昂科免疫的3期臨床中期有效性分析結果顯示,重癥和危重患者接受CD24Fc治療恢復速度顯著快于對照組,死亡或呼吸衰竭的風險降低了50%以上。昂科免疫給藥途徑是注射,而以色列科學家給藥途徑是吸入。
因筆者從事吸入制劑行業,看到以色列網文消息第一時間就和倫敦醫院的一位臨床醫生去核實,該醫生提出幾個問題,以色列臨床試驗不是隨機雙盲控制,怎么能證明病人不會自愈呢,病人的年齡未知,病情未知,是否接受了標準療法地塞米松,Tocilizumab,新聞報道不是好的證據,30個病例數太少。該倫敦醫院目前就接受了超過100例新冠病人,基本上都治愈回家。筆者也查閱了以色列截止目前數據,累計確診743814,死亡5521。近似的估計,死亡率不到1%。那么以色列藥物稱為新冠‘特效藥’還需要很長的一段路要走。
帶著疑問筆者進一步核實了該消息來源。以色列媒體消息最早發表于以色列科學信息網站,由Abigail Klein撰寫。該文稱EXO-CD24吸入試驗藥物在臨床一期治愈了全部30位中度到重度患者。該藥物是過去6個月在特拉維夫Sourasky醫療中心開發出來的,阻止了炎癥因子風暴,也稱細胞因子風暴(cytokine storm),新冠患者中有5-7%免疫系統失去控制開始攻擊健康細胞。30位患者中29位在兩到3天內改善,3-5天出院,第30位患者恢復時間稍長。藥物是基于外泌體,由細胞膜釋放并用于細胞間通訊。Shiran Shapira博士, Nadir Arber教授(研究了CD24 蛋白20年)的實驗室主任解釋他們用CD24 蛋白豐富外泌體,該蛋白表達在細胞表面并具有調節免疫系統作用。給藥是通過吸入,每天一次幾分鐘,5天治療。Shiran Shapira博士進一步闡述了該藥物實驗有兩個獨特的特點,第一阻止了炎癥因子的過度分泌,第二是直接遞送到肺部因此沒有注射或口服造成的系統性副反應。Aber教授進一步補充,即使疫苗有效,仍然存在病毒新的變異。值得指出的的是以色列科學信息原文是說該藥顯示巨大的希望,并未直接聲稱藥物已經成功。
筆者進一步查閱了美國國家臨床注冊信息,以色列Nadir Arber教授主持的該項研究是一項開放標簽的I期研究,分為三個劑量遞增組,以評估CD24外泌體在中度/重度COVID-19疾病患者中的安全性,從特拉維夫蘇拉斯基醫學中心(TASMC)招募了患有中度/重度COVID-19感染以及預測細胞因子風暴的因素的患者。患者將接受外泌體治療作為標準治療的附加治療。CD24是一個小的糖基化GPI固定蛋白。CD24是絕大多數人類癌癥中的關鍵角色,并且在控制T細胞的穩態增殖中也起著重要作用。因此,CD24可以負調節炎癥。該治療是基于攜帶CD24的外泌體的生物治療劑。這種治療的基本原理是,從工程改造為高水平表達CD24的T-REx?-293細胞中分離純化的過表達CD24的外泌體可以抑制細胞因子風暴,并使用外泌體作為與人體高度兼容的載體直接遞送至靶器官。這樣可以大大減少所需劑量(與全身給藥相反),并減少發生不良事件的風險。
臨床設計方案第1組:每2 ml生理鹽水用1x10 ^ 8外泌體顆粒治療5名患者;第2組:每2 ml生理鹽水用5x10 ^ 8外泌體顆粒治療5名患者;第3組:每2 ml生理鹽水用1x10 ^ 9外泌體顆粒治療20名患者。患者入組年齡是18-65歲,入組疾病嚴重程度:中度/嚴重,符合以下標準:
  1. 通過聚合酶鏈反應(PCR)測試確認的SARS-CoV-2病毒感染陽性患者;
  2. 疾病嚴重程度:中度/嚴重,符合以下標準(至少需要一項臨床參數和一項試驗室參數):
A) 基于臨床和影像學的評估
呼吸頻率> 23 / min和<30 / min;  §  SpO2:≥90% 且 ≤94%
與入院時的影像學檢查相比,在24-48小時內雙側肺浸潤> 50%,或嚴重惡化
B) 炎癥過程加重的證據
LDH:> 450 u / L;  CRP> 100 u / L; §鐵蛋白> 1650 ng / ml
淋巴細胞減少癥<800細胞/ mm3對D-二聚體> 1
由入組標準可以看出,患者入組挑選確實是中重度患者。臨床二期也已經在招募中。
除以色列外泌體CD24實驗外,筆者在美國臨床實驗注冊處還發現了俄羅斯聯邦也在進行外泌體吸入治療重度新型冠狀病毒住院患者新冠肺炎的實驗,也已經完成一期臨床,是在Samara薩馬拉地區王朝醫療中心進行的。他們認為大多數患有嚴重COVID-19的患者在疾病的第一周出現肺炎。作為感染進展,滲透增加,患病區域增加。過多迅速發展的致命細胞因子風暴導致免疫系統反應不受控制,外泌體可以調節炎癥和再生過程,吸入外泌體可減輕炎癥和損害 并刺激肺組織的再生過程。他們通過吸入間充質干細胞外泌體治療嚴重的新型冠狀病毒性肺炎。
新冠的主要且可快速實現的靶標是II型肺泡細胞(AT2), 這決定了彌漫性肺泡損傷的發展。在由COVID-19引起的急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的發病機理中,免疫系統的過度反應與迅速發展的嚴重威脅生命的細胞因子釋放綜合征(細胞因子風暴)起著主要作用。細胞因子釋放綜合征加劇了ARDS的出現和發展。ARDS發病機理的關鍵組成部分還包括細胞毒性機制的破壞,細胞毒性淋巴細胞和巨噬細胞的過度活化帶來大量促炎細胞因子(FNO-α,IL-1,IL-2,IL-6,IL-8,IL-10),粒細胞集落刺激因子,單核細胞趨化蛋白1和炎癥標志物(CRP,血清鐵蛋白)的釋放,活化的T淋巴細胞和巨噬細胞浸潤內部器官和組織,從而引起炎癥反應。這種嚴重的病變可能導致死亡或嚴重的肺損傷,包括出院后長期康復。實驗研究表明,間充質干細胞(MSCs)可以顯著減少由不同類型的肺損傷引起的肺部炎癥和病理損害。許多研究人員將MSC的抗炎作用與包括MSC衍生的外泌體的分泌組聯系起來。MSC外泌體對接種性肺炎具有與MSC本身相同的治療作用。此外,外泌體在不同傷口上顯示出強烈的再生刺激作用,因此再生作用可以擴展到COVID-19肺炎患者。該實驗的目的是探討在治療新型冠狀病毒性肺炎(NCP)住院的重癥患者中,氣溶膠吸入外泌體的安全性和有效性。

該實驗采用的是雙盲對照試驗

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入組年齡也是18-65歲

干預模型說明: 該試驗分為三組,每組十個受試者(n = 30)。將所有符合條件的研究對象隨機分為雙盲組,分為兩個治療組或安慰劑組。

俄羅斯的一期臨床已經完成,正在招募二期臨床,結果應該也是正面的,雖然沒有新聞報道。

提到外泌體吸入,發表在《自然-通訊》雜志上的一篇文章來自北卡羅萊納州立大學的一項最新研究表明,通過霧化吸入的方式輸送肺干細胞分泌物(包括外泌體和和其他細胞分泌因子)可修復小鼠和大鼠因肺纖維化所致的肺損傷,這項工作為肺纖維化患者提供了一種潛在的無創治療手段。本文通訊作者程柯教授是 Randall B. Terry Jr. 再生醫學杰出教授,北卡羅萊納州立大學/北卡羅萊納大學教堂山聯合生物醫學工程系教授。

特發性肺纖維化(IPF)是一種致命的疾病,它使健康的肺組織變得沒有彈性并留下疤痕,并發生大量炎癥反應。在過去的五年中,程柯教授研究團隊開發了肺球細胞來源的肺干細胞(Lung Spheroid Cells, LSC),作為肺纖維化的潛在治療方法,并獲得了 FDA 批準在北卡羅來納大學醫院展開一期臨床試驗。“進一步研究發現,LSC 主要通過其細胞分泌組(包含外泌體和其他可溶性細胞因子)來發揮治療作用。”程柯教授說道。藥物都是通過霧化的方式直接吸入動物的肺部。

Cells雜志的一篇報道認為,間充質干細胞分泌物組可顯示出廣泛的藥理作用,包括抗炎、免疫調節、再生、促血管生成和抗纖維化特性,可為治療COVID-19肺炎提供一種新的治療方法。

靜脈內施用MSCs可能導致受傷的微循環聚集或結塊,并具有致突變性和致癌性的風險,而用霧化的MSCs-Exo治療則不存在這一問題。與MSC相比,MSCs-Exo的另一個優勢是可以將它們存儲數周/月,從而可以安全運輸并不必立即使用。

肺部疾病的核酸療法很有前景,部分原因是肺組織中缺乏血清,這意味著對核酸酶的低暴露,同時也因為通過吸入制劑進入肺部更容易。德國慕尼黑大學藥物遞送學教授Olivia Merkel表示,EV和其他納米顆粒已被證明在肺毛細血管中積聚,這對于開發肺癌等適應癥新療法很有希望,但對于慢性阻塞性肺疾病或哮喘則不太可能。“如果微粒卡在毛細血管里,不能從血流中滲出進入肺組織,那么你可能看不到好的治療效果。” Merkel解釋道。

吸入給藥方式具有很大前景。藥物直達肺部(局部靶向),沒有肝臟一過性代謝,起效快,藥物利用率高,降低了治療所需劑量,減少系統暴露量,毒副作用小,是哮喘/COPD治療最常用的給藥方式。也是各種肺部疾病,包括神經性系統疾病的理想給藥方式。例如最近Aerami Thearapeutics和筆者曾經工作的公司Vectura簽了協議,用Vectura的Fox霧化器來遞送伊馬替尼治療肺動脈高壓,可以大大減少口服伊馬替尼帶來的嚴重不良反應,用顯著減少的劑量達到相同臨床治療終點。

然而吸入給藥壁壘非常高,涉及到處方工藝,裝置,顆粒工程技術,臨床復雜性,國際上也只有少數幾個跨國巨頭是主要玩家。筆者在接受廣證恒生胡家嘉(分析師)談到吸入制劑開發壁壘包括研發壁壘、臨床壁壘與產業化壁壘。以下內容由胡家嘉整理成文。

01

前期研發壁壘

藥物在肺部的沉積率是影響藥物療效的關鍵因素。肺部沉積率又受到藥物粒子的性質(粒徑、粒徑分布、藥物分散狀態)、載體、設備、外界環境等方面的影響。

藥物粒子:

1)藥物粒徑。藥物粒徑是影響分布沉積率的主要因素,粒徑的大小顯著影響吸入顆粒在肺部沉積的位置和分布情況。以DPI為例,粒徑范圍在1-5μm時能夠到達最有效的程度;大于5μm的粒子通常沉積在口腔或咽喉,小于0.5μm的粒子則不會停留在肺部,而是隨布朗運動繼續前行。

2)藥物的分散狀態。藥物不同的分散狀態(分子、膠體、微晶、無定形等)對其在肺部的沉積有不同的影響。比如藥物不同晶型的溶點不同,藥代動力學的溶解度也不同,在氣流粉碎高能運動過程中,有些晶型的結構會改變,破壞原有晶型結構后再結晶會影響藥物在肺部的沉積效率。

3)與載體(乳糖)的結合。加入載體可以改善高黏附性藥物顆粒的流動性和分散性,乳糖是最常用的載體材料。需調整合適的工藝參數如乳糖的粗糙度,來保證藥物顆粒在混合過程中的流動性、灌裝過程中的流動性、以及遞送時候在恰當的沖擊力下分離。

給藥裝置:

1)藥械結合。吸入制劑本身是一種藥械合一的特殊制劑,對藥械的聯動性要求很高,藥品與器械的組合方式需充分合理。

2)定量釋放。必須保證給藥裝置每一次釋放的劑量都相對穩定,如舒利迭含有60個劑量,需達到60劑量中的每一次釋放的劑量都相同。這對裝置的性能、結構設計、質量控制等方面有較高要求。

02

臨床試驗壁壘

臨床試驗壁壘主要來源于由于患者操作可控性差,容易產生誤差。吸入制劑在患者操作上要求較高,容易出現含噴嘴過于緊密、未完全含住吸嘴、通過鼻子吸入、吸氣過快、藥物沉積于口腔等問題。而由于吸入制劑每次給藥劑量小(微克級別),真正進入肺部的藥物劑量更小,因此若患者在操作過程中出現誤差,很容易對藥效有較大的影響。

03

產業化壁壘

主要來源于當制劑量放大后難以控制穩定性與制劑一致性。由于吸入制劑給藥在微克級別,對誤差的容忍度較小,且在藥物粒子與裝置等方面要求高,因此吸入制劑的批量化生產過程中,很容易出現不穩定的現象。在產業化過程中難以線性放大生產,需不斷摸索與考察、調整工藝參數,一步步的進行放大,其中有較多的know-how存在。

04

審批壁壘

主要來源于一致性評價的高要求。2020年12月16日,我國CDE發布了《經口吸入制劑仿制藥生物等效性研究指導原則》正式稿,在人體生物學等效研究評價中,在體外藥學質量一致的前提下,一般需通過(1)藥代動力學研究(PKBE 研究),和(2)藥效動力學研究(PD-BE 研究)或臨床終點研究評價經口吸入制劑仿制藥品與參比制劑的人體生物等效性;若僅通過(1)PK-BE 研究評價人體生物等效性,則需開展充分的研究證實本品藥代動力學和局部遞藥等效性之間具有線性關系。對于吸入溶液劑,如證明與參比制劑藥學質量一致 ,通常不再要求進行人體生物等效性研究;對于吸入混懸劑、吸入氣霧劑、吸入粉霧劑,在與參比制劑 藥學質量一致的前提下,一般還應進行人體生物等效性研究。CDE的要求上總體偏向于美國的高要求。美國的FDA要求同時達到體外一致性以及體內一致性;相比于美國,歐盟的要求較為寬松,要求藥品達到體外一致性或體內一致性即算滿足要求,即使兩者都未通過,如果通過驗證性臨床仍然算滿足要求。
對于吸入制劑而言,同時體外和體內一致的難度很大:體外一致時體內不一定一致,處方量一樣但藥效表現出的結果可能不一樣,比如可能晶型表面粗糙度不一樣,影響了溶解度和藥代動力學;體內一致時也有可能體外不一致,如改了處方量、劑量和原研不一樣可能還能達到體內一致,而此時體外就不一致了。
吸入制劑的高壁壘實際的一個案例是瑞士諾華仿制GSK的舒利迭花費了4.4億美元, 在美國仍然失敗,宣布放棄。筆者在有幸在Vectura主導參與舒利迭仿制,轉讓給Hikama, 去年年底FDA獲批,成為第二家在FDA獲批的舒利迭仿制藥。筆者有幸主導參與了13款上市主流的干粉吸入制劑,包括瑞士諾華的原研藥希潤,杰潤,在歐盟上市的AZ信必可仿制藥,以及參與了GSK的Ellipta系列。期待與制藥同仁們共同為中國吸入制劑能夠達到國際水平共同努力。

作者介紹


作者為瑞思普利董事長兼首席科學家陳永奇博士


參考資料:https://mp.weixin.qq.com/s/G6DW9tmzj-1Sj_myjBqitA

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