类 别：化药（1或2）
适 应 症：溃疡性结肠炎（UC）
剂 型：建议普通口服剂型（片剂或胶囊剂）
进 度：临床前研究
知识产权:bobapp官方下载
转让方式：技术转让、合作开发
研究背景：
溃疡性结肠炎（UC）是一种病灶位于结直肠组织的自身免疫性（以下简称“自免性”）炎症性肠道疾病(IBD)，症状见结直肠组织基本结构异常、表皮脱落伴有充血、出血、水肿，等等。统计数据表明，UC在我国和西方国家的年发病率持平，约在0.02%，患病率为0.5%，并且在过去50多年和现在都一直在不断增长（以前，UC的发病率很低）。UC发病给患者造成极大痛苦，特别是15%~25%的UC患者都会出现一次急性重症（ASUC）的发作，更严重地影响了生活质量，甚至威胁到生存。目前，临床上治疗UC的策略是抗炎和免疫抑制，如氨基水杨酸类、皮质类固醇类和巯嘌呤类药物，以及生物制剂，等。但是，现行的UC药物治疗都存在至少两方面的缺点，即疗效不突出和明显的副作用（耐受性差）。因此，迫切需要探索新的、疗效和耐受性突出的临床治疗药物。
Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs）是人体固有免疫系统中的一套重要的跨膜受体，免疫细胞和非免疫细胞都表达TLRs，TLR4是TLR家族中一个最重要的成员；在肠道中，TLR4在抗原呈递细胞（如巨噬细胞和树突状细胞）以及肠上皮细胞和淋巴细胞上表达。TLR4识别外源性的病原体相关的分子模式（PAMP，如微生物的脂蛋白、脂类和蛋白类等膜成分）以及内源性的由被感染的或被伤害的细胞所释放的危险相关分子模式（DAMP，如微生物核酸成分以及在自免性疾病中的自身核酸成分）。TLR4在炎症发病机制中起着重要作用，其在识别上述的PAMP或DAMP型分子信号并与其相互结合后被激活，通过促进下游信号级联而介导转录因子NFκB的激活并在细胞核中定位；NFκB与各种炎症分子的基因结合后刺激炎症分子基因转录并调节各种炎症分子的表达，从而参与炎症反应。TLR4信号通路不仅对免疫应答有影响，而且对肠道微生物生态系统的平衡也有积极的影响，但，TLR4在肠道对肠道菌的免疫耐受方面的确切机制目前还不清楚。TLR4在UC患者肠上皮细胞中高表达，包括在UC患者的非病灶部位的正常肠上皮细胞中高表达，TLR4的激活被认为对肠道的炎症信号通路具有重要的影响，而靶向TLR4/NFκB信号通路的抑制被认为是研制肠道的炎症预防和治疗药物的合理策略。
此外，靶向TLR4/NFκB信号通路抑制还与多种疾病的治疗有关，如败血症、急性肺损伤、急性肾损伤、类风湿关节炎、心脏病、糖尿病引起的高血压、妊娠相关疾病、药物成瘾和新冠肺炎，等。
本项目以UC的靶向治疗药物的研制为主要的立题依据，深入开展了与小分子抗UC创新药物相关的基础和开发研究。考虑UC患病的特点并基于知识进行合理药物设计，通过深入的药物化学研究，包括化学合成、工艺优化、药效评价、含量分析、稳定性考察、体外体内毒性评价以及初步的药代动力学研究，等，对包括本项目（代号IMM-H013）在内的系列小分子活性化合物进行了反复的和全面的成药性评价，明确了有关化合物在研制治疗UC小分子创新药物方面的特点以及有效性、安全性和质量可控性。系列化合物中的多个化合物成药性优异，具有制备工艺简单、使用溶剂安全、反应条件友好、性质稳定、对UC治疗作用强、适合普通口服给药、在病灶组织分布量高、靶点明确、毒性低等特点。项目将寻求与对治疗自免性疾病以及靶向TLR4/NFκB信号通路抑制的药物有意的药企合作，按照NMPA对新药审批的要求，开展并完成规范的临床前研究工作、完成申请IND临床研究、完成新药临床试验，获得新药批准证明文件及上市许可。
研究进度：
一、药学研究
IMM-H013是以小分子中药活性化合物为先导物，采用一个非常巧妙的对先导化合物的溶解性能进行调整的药物化学策略获得的小分子抗UC新药。这种策略考虑到了调节药物经肠道的吸收和代谢，主要目的是通过提高在结直肠组织中的药物分布量而提高药物在病灶部位的药效作用，同时降低不良反应。研究结果表明，通过结构修饰得到的IMM-H013的理化性质与先导化合物比较获得了特别满足针对UC治疗要求的选择性的显著改善，在开发抗UC创新药物方面具有显著的特色。
1、IMM-H013是天然产物的衍生物，通过半合成方法制备。也可以采用更小分子的原料通过全合成方法制备。
2、已完成用于申报临床研究的《原料药制备的研究资料》（已完成CTD 3.2.S资料）。完成两批次非GMP和一批次GMP的中试放大，目前有中试产品6kg。
IMM-H013的制备工艺路线具有简单、高效、收率高、使用溶剂安全、反应条件温和友好的特点，非常适合生产规模的制备。其中所用溶剂主要为三类溶剂，反应温度在60℃以下。
3、采用多种方法监控了反应，包括过程HPLC监控和含量HPLC监控，结果表明，IMM-H013制备工艺非常稳定，不同批次均制备得到了合格的原料药。
4、已按申报要求完成了《原料药质量标准研究资料》和《原料药稳定性研究资料》（均包含在CTD 3.2.S资料中）。
其中，稳定性考察表明，IMM-H013原料药在常温下放置非常稳定，即便在多种溶剂溶解状态下常温放置也非常稳定。
5、已完成原料药晶型筛选研究，并通过药效学实验确定了优势晶型。
6、根据对理化性质的考察，结合反复开展的药效试验以及药物代谢动力学实验结果，确定本项目采用普通口服剂型（根据企业的具体情况可优先采用普通片剂或普通胶囊剂）。
本项目组考虑将药物剂型研究（CTD3.2.P资料）以及非临床研究与对接企业协作完成，即双方确定合作以后，开展剂型和非临床研究。
二、药代动力学研究
IMM-H013的理化性能不仅有利于规模化制备，更重要的是与现行各种药物比较，更有利于开发针对结直肠部位以及肠道部位疾病的新药。
1、先导化合物的PK研究。
先导化合物1是一个溶解性能比较差的化合物，采用灵敏的方法对先导物1的体内PK进行了研究，主要结果如下：
（1）建立了快速灵敏的定量评价体内PK的HPLC-MS方法。
（2）在30 mg/kg、50 mg/kg和150 mg/kg剂量口服给药后，血浆药-时曲线峰时间Tmax为0.3-0.5小时，峰浓度Cmax范围44~66 mg/L，表明有一定的吸收，但吸收不好。
（3）在10 mg/kg剂量静脉注射给药后，药-时曲线维持到2小时以内可以检测到血浆药物。
（4）30 mg/kg、50 mg/kg和150 mg/kg剂量口服给药后生物利用度分别为1.87%、0.82%和0.52%，这构成项目开展药物化学研究重要的立项依据。
（5）口服给药后的体内分布检测表明，先导物主要在肠组织中分布，其中，5、10和20分钟以及2小时的检测含量均在2 mg/g到6 mg/g之间。在其他组织中的含量都很低，包括肝、卵巢、肺、心、脾、肾、大脑、睾丸、肌肉和脂肪组织。
（6）消除半衰期t1/2为8.45±7.30~14.67±11.9小时。
以上初步PK研究结果表明，先导化合物1是一个满足针对UC治疗要求的选择性抗UC化合物。
对于溶解性能较强的先导化合物2，在药物化学研究中通过检测目标化合物的理化性能，确定了其满足了设计目标，即减少药物在小肠部位吸收、提高在结直肠组织中药物分布量从而提高药物在病灶部位的药效作用，同时降低不良反应。
2、IMM-H013灌胃给药的吸收与排泄监测
IMM-H013经口服灌胃给药后，通过检测血浆和尿液中的含量证实其体内吸收量也很少（未检测到）。在36小时内，正常SD大鼠经粪便的排泄率是45.6%~62.3%，UC模型SD大鼠经粪便的排泄率是53.9%~61.8%。
三、作用机理研究
对IMM-H013深入开展了其治疗UC的作用机制理研究。在体外/体内作用机理探究中，采用各种手段，IMM-H013被确定为靶向TLR4/NFκB信号通路抑制剂；同时IMM-H013能够明显改善结肠炎模型小鼠肠道菌群的多样性，显著提升肠道有益菌丰度，如噬黏蛋白阿克曼氏菌（Akkermansia）等。这两方面作用机制相互协应，共同发挥显著的抗UC活性。
四、药效学评价
在不同发病机制的UC动物模型上，对IMM-H013进行了广泛的抗UC药效学评价。
（1）评价指标：治疗后对模型动物体重、脾脏重量、结肠挛缩、腹腔黏连总分、DAI和组织病理的影响。同时，量效关系也作为评价指标。
（2）研究结果：IMM-H013对不同发病机制的UC模型动物均显示出显著的抗UC活性，疗效显著优于现行多种临床常用对照药，量效关系明显，具有明确的优势。这种对各种不同发病机制的UC模型均具有显著的治疗作用的特点，结合IMM-H013的药物化学性质，保证了现在和在未来几年其都是最有特色的和有突破性的治疗UC的产品。
①DSS诱导C57BL/6J小鼠急性UC模型动物实验：该模型是最接近于人类UC的模型。IMM-H013在所考察指标上显示出显著的疗效。其中，在多次实验中，在高、中、低剂量组剂量分别为200 mg/kg、100 mg/kg和50 mg/kg时，DAI分别为1.33±1.05##~0.19±0.12##、2.06±0.98##~0.28±0.19##和2.56±0.04##~0.80±0.19##，对应的DAI抑制率值分别为37.08%~93.85%、30.92%~90.93%和18.48~74.11%，均具有显著性统计学差异（##p<0.01，与模型组相比）；治疗后肠上皮细胞排列完整，几乎恢复至正常结直肠组织生理状态。与阳性对照药SASP剂量为500 mg/kg等比较，疗效显著，量效关系明确。
②DSS诱导C57BL/6J小鼠慢性UC模型动物实验：IMM-H013在所考察指标上显示出显著的疗效；其中，在高、中、低剂量组剂量分别为200 mg/kg、100 mg/kg和50 mg/kg时，DAI抑制率分别为94.44%##、58.33%#和38.89%#（#p<0.05，##p<0.01，与模型组相比），与阳性对照药SASP剂量为500 mg/kg时比较，疗效显著，量效关系明确。
③OXZ诱导BALB/c小鼠慢性UC模型动物实验：IMM-H013在所考察指标上显示出显著的疗效；其中，在高、中、低剂量组剂量分别为200 mg/kg、100 mg/kg和50 mg/kg时，DAI抑制率分别为69.64%##、46.43%##和32.14%（##p<0.01，与模型组相比）。与阳性对照药SASP剂量为500 mg/kg时比较，疗效显著。尽管在该模型中IMM-H013低剂量治疗后的DAI抑制率与模型组比较无显著性差异，但实验所采用剂量梯度的疗效趋势非常明显，量效关系非常明确。
④DSS诱导SD大鼠急性UC模型动物实验：IMM-H013在所考察指标上均显示出显著的疗效；其中，在高、中、低剂量组剂量分别为100 mg/kg、50 mg/kg和25 mg/kg时，结肠长度分别为：20.46±1.05**、21.10±1.45**和20.24±1.47*（*p < 0.05,**p < 0.01，与模型组相比）；DAI抑制率分别为85.66%**、92.83%**和92.83 %**（**p<0.01，与模型组相比）。腹腔黏连总分分别为：1.00±0.00**、1.10±0.32**和1.30±0.67**（**p<0.01，与模型组相比）。与阳性对照药SASP剂量为300 mg/kg时，以及与托法替尼剂量为1 mg/kg时比较，疗效均非常显著（阳性对照药SASP 300 mg/kg和托法替布1 mg/kg的DAI抑制率分别为-34.41%和21.15%）。组织病理检测进一步表明，高、中、低剂量组均具有显著的疗效，显著优于对照药。
⑤TNBS诱导SD大鼠急性UC模型动物实验：考察了IMM-H013对模型动物溃疡面积的改善作用，结果表明，在实验给药剂量为100 mg/kg时，模型动物溃疡面积显著减小，为109±94*mm2；而模型组和阳性药SASP（300 mg/kg）组则分别是425±336 mm2和393±274 mm2（以正常对照组为0±0）。
五、安全性和耐受性研究
（1）细胞毒性检测：IMM-H013对检测的多种正常细胞不显示细胞毒性。
（2）hERG实验IC50为6.38 μM。
（3）急性毒性实验：在5.0 g/kg的给药剂量下灌胃给药未出现动物死亡，期间无明显的体重下降及其它特殊体征和生理指标的异常改变。
（4）动物耐受性实验和初步长期毒性预实验：给药量200 mg/kg连续灌胃给药C57BL/6J小鼠四十五天，结果表明：
1）动物无死亡，体重无下降，精神状态可，皮毛光泽度好，反应性正常；
2）主要器官经组织病理学检测，未发现明显器官毒性；
3）血常规检测无明显异常；
4）血生化检测未见明显异常；
（5）反复开展的动物实验均表明动物对IMM-H013具有显著的耐受性。
（6）MINI-AMES预实验：IMM-H013在活化及非活化条件下0.04-400 μg/孔剂量范围内对TA100、TA102菌株均未表现出致突变作用，结果为阴性；即无明显致突变作用。
（7）目前，临床上常用抗UC药柳氮磺吡啶（SASP）的一个突出的副作用是引起患者IL-6升高，导致其耐受性差。IMM-H013作为TLR4/NFκB/Nrf2信号机制抑制剂，在动物实验中，模型组动物结直肠组织中IL-6含量明显升高，给药后IMM-H013可显著降低结直肠组织中IL-6的含量；同时，对实验动物血清的检测表明，模型组和IMM-H013组IL-6的含量均没有显著升高，而SASP组反而显著升高。这即证明了IMM-H013设计的理念，同时也证明了IMM-H013在治疗UC方面显示出的耐受性的显著优势。
用于申报IMM-H013临床研究的《毒理学研究资料》由对接企业介入后开展，本项目组全力协助。
六、市场分析
UC病患人群主要是年龄在15岁-50岁的青壮年，年发病率在0.02%，而患病率为0.5%，并且15%~25%的病患者都会出现一次重症发作；目前，重症发作需住院治疗。UC在我国发病率一直呈上升的趋势。自1956年我国报道第一个UC病例以来，根据对一些区域及医院就诊和住院UC病例的调查，对我国的UC发病特点也已经有了比较客观的数据。1991年到2000年的十年间经发表文章报道出来的病患人数较1981年到1990年的十年间报道的病患人数增加3.08倍；可靠的流行病学调查表明，我国的病患者平均年龄为20-49岁，发病率0.022%，与西方国家的发病率基本一致，患病率大于0.5%，因此，UC在我国的发病率也很高。有调查表明，UC的发病率和患病率与地区的经济发展状况密切相关，与饮食结构密切相关，且随着社会经济的不断发展呈上升趋势。预计，随着经济的发展，UC在我国也越来越更成为一个公共卫生事件。我国分别在1978年、1993年、2001年、2007年和2012年制订和修订了UC诊断和治疗标准，最新的修订是2018年。从这些标准中可以看出，各种类型的抗UC药物都是UC治疗所必须的，特别是高效低毒的小分子创新药物，是临床上急需的。
UC的直接治疗花费在美国每年达27亿美元；而每年抗UC治疗直接及间接费用在欧洲约为125至291亿欧元，美国为81至149亿美元。我国的UC发病率与西方相当，但我国人口基数大，因此，我国每年UC的直接治疗花费相当可观。
然而，临床上非常缺乏有效的治疗药物，有关的生物制剂的应用也非常有限，尽管一些抗IL-6单克隆抗体已在临床上得到应用，但昂贵的成本、仅经肠外给药以及免疫原性限制了应用，使得开发新型非肽类小分子IL-6抑制剂受到了广泛的关注。目前的治疗方法对疾病缓解程度有限并伴随有副作用，更不能真正治愈疾病，反而使病人依从性降低。因此，开发具有自主知识产权的小分子抗UC创新药物是非常急迫的。
七、创新之处
IMM-H013结构与现有药物不同，属NME（NCE），属新分类化药类创新药物，并且具有创新的生产工艺等。从市场的角度分析，IMM-H013作为TLR4/NFκB信号机制抑制剂的优势显著，是高效、低毒、适合普通口服制剂给药、在病灶组织分布量高、靶点明确并且具有制备工艺简单高效的优点的小分子抗UC新药。
八、研发团队
秦海林（团队），bobapp官方下载 ，研究员，博士，博士生导师。课题组从事药物化学研究。
吴练秋（团队），bobapp官方下载 ，研究员，博士，硕士生导师。从事抗炎免疫药理学研究。