借助一氧化氮作用,万艾可一“举”成名
若说到“话题性”,万艾可的价值绝对首屈一指。辉瑞公司正是靠这一药物为自己在全球范围内,打出了经久不衰的知名度。 
2015-3-30 14:45:52
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E药脸谱

本文转载自艾美仕

2012年,可以说是万艾可的巅峰之年,年销售额达到20亿美元。但是,年销售额超过20亿美元的重磅炸弹药数不胜数。若说到“话题性”,万艾可的价值绝对首屈一指。辉瑞公司正是靠这一药物为自己在全球范围内,打出了经久不衰的知名度。

1998年,弗奇戈特,伊格纳罗及穆拉德这三位美国药理学家因为发现一氧化氮的作用而获得诺贝尔奖。一氧化氮作用的发现使得新药研发有了新的动力,随后,辉瑞利用这一新成果研发新药,歪打正着地研发出治疗男性勃起功能障碍的新药——VIAGRA。

万艾可,曾经从未进入任何国家的医疗保险目录的前提下,实现在1年内销售20亿美元的业绩,同时它的话题性使其拥有经久不衰的魅力。

诺贝尔的百年诅咒

1864年,诺贝尔以三硝酸丙三醇脂(硝酸甘油)及硅藻士为主要原料,制造出了安全炸药。安全炸药的工业化生产给诺贝尔带来了荣誉和金钱,并创立科学界的最高奖项——诺贝尔奖。

诺贝尔晚年患有严重的心脏病,医生曾建议他服用硝酸甘油以缓解心绞痛的发作,但诺贝尔拒绝了,因为早在研制安全炸药的实验过程中,诺贝尔就发现吸入硝酸甘油蒸气会引起剧烈的血管性头痛。

1896年,被病痛长期折磨的诺贝尔因心脏病逝世,但是,硝酸甘油的医学价值被长期应用,它可以有效地缓解心绞痛,但作用机理困扰了医学家、药理学家百余年。直到上世纪70年代,纽约州立大学的弗奇戈特教授一直在研究乙酰胆碱等物质对血管的影响,由于其手下研究生的失误,偶尔发现了内皮细胞释放的一种物质,可以使得乙酰胆碱促使血管扩张。

随后,他以“内皮细胞是乙酰胆碱诱导动脉平滑肌舒张的必要因素”为题发表了论文,这篇论文在几经退稿之后,被发表于《Nature》。

弗奇戈特教授经过持续的研究,提出自己的新理论,即内皮细胞在乙酰胆碱的作用下产生了一种新的信使分子,这种信使分子作用于平滑肌细胞,使血管平滑肌细胞舒张,从而扩张血管。弗奇戈特将这种未知的信使分子命名为内皮细胞松弛因子(EDRF)。

这篇论文在学术界引起了广泛关注,吸引了包括加州大学洛杉矶分校的伊格纳罗教授在内的许多科学工作者从事有关EDRF的研究。ED即是一种不稳定的化合物,能被血红蛋白及超氧阴离子自由基灭活。

在此时,美国弗吉尼亚大学的穆拉德教授及合作者系统研究了硝酸甘油及其他具有扩张血管活性的有机硝酸脂的药理作用,他们发现硝酸甘油等有机硝酸酶都能够使组织内CGMP、CAMP等第二信使的浓度升高。1977年,穆拉德发现硝酸甘油等有机硝酸脂必须代谢为一氧化氮后才能发挥扩张血管的药理作用,由此他认为一氧化氮可能是一种对血流具有调节作用的信使分子,但当时这一推测缺乏直接的实验证据。

发现NO分子,新靶点诞生

1986年,明尼苏达的以此美国实验生物学会研讨会中,弗奇戈特教授汇报了自己的研究进展,表示EDRF有可能是一氧化氮。

第二个上台就是上文提到的意大利裔科学家伊格纳罗,他在台上也公布了自己的研究,即含硝基的药物和乙酰胆碱诱导的EDRF都能使血管平滑肌中的一种叫cGMP的物质升高,并且都出现血管舒张反应。他用这个侧面的证据证实了自己的观点。

此时,两位科学家算是互相找到了知音,并且决定合作研究,在两个人的通力合作下,针对EDRF的药理作用以及化学本质进行了一系列实验,发现EDRF与一氧化氮及许多亚硝基化合物一样能够激活可溶性鸟背酸环化酶,与一氧化氮一样主要通过CGMP途径扩张血管。

在确信EDRF就是一氧化氮的前提下,两位进行了一系列对比试验,在半衰期,生物活性等多个特征进行了对比,最终确认EDRF就是一氧化氮,其研究成果就发表在《国家科学院院刊》。

但是,在他们的成果基础上,同样进行着相关研究的穆拉德教授又有了新的发现,他在试验中发现,叠氮类化合物和硝酸甘油类药物能使血管平滑肌的cGMP大量生成,直接将一氧化氮气体灌入血管,会起到类似的效果,而cGMP是由鸟甘酸环化酶催化产生,如果事前抑制住鸟甘酸环化酶,一氧化氮即使升高了,cGMP也不会增多。

在三个科学家奉上的科学成果面前,所谓EDRF是什么的问题终于得以解决。这一信号传统的流程是,乙酰胆碱激活了内皮细胞表面的受体,通过一系列的信号传递,激活了产生一氧化氮酶,一氧化氮生成后扩散穿越到下层的血管平滑肌细胞,激活了鸟甘酸环化酶,使得cGMP大量增加,最后通过信号传递产生舒张血管的效应。

这一新的信号传导机制,成为当时科学界研究的热点,不仅仅是美国,很多其他的科学家也都参与这一研究中来,随后,一氧化氮越来越热。1992年,一氧化氮被《科学》评选为“年度分子”,并以“NoNews is Good News”为专题发表了专论,高度评价了NO的发现和伟大意义。而如果把这一新机制应用于医疗,立刻成为制药公司和化学家们努力的方向。

辉瑞冒险跳出大坑

对于制药公司来说,任何新的基础理论进步,都意味着新靶点可能会带来新的药物发现。

1986年一氧化氮理论开始流行,辉瑞公司十分感兴趣。

显然,血管舒张可以帮助降低高血压,辉瑞第一步先瞄准了cGMP,在前文中说到,cGMP的大量生成,可以促进血管的扩张。

当然,在人体内,这一物质一般很快被一种当时大家都知道的磷酸二酯酶(PDEs)所调控,cGMP被分解为其他物质。这一机制的存在是为了维持人体内的平衡,如果cGMP太多,就会造成血压过低引发休克。

但是,如果是高血压病人,那就完全不同了。因此,辉瑞认定研发新降血压药物的关键是开发一种PDEs抑制剂,由于cGMP不具有任何成药性,因此,PDEs抑制剂就是决绝选择。

化学家尼克·特莱特挑起大梁进行这项工作,他立刻发现PDE有5种不同的亚型,不是所有的PDE都对cGMP有作用,如果错误地抑制了PDE亚型,原定的研发思路就彻底破产了。即使能抑制正确的PDE亚型,如果没有选择性,就会引起太多的副作用。

经过很多的动物实验之后,在五种亚型中,PDE5是专门对于cGMP起作用的酶,随后,辉瑞的科学家们开始筛选最适合的抑制剂,一种被命名为UK-92,480的小分子化合物被筛选出来开始了临床研究。

死马只能当活马医

到了临床试验阶段,科学家们开始意识到,他们选择的化合物根本就是一个错误。第一期临床实验,在健康的志愿者上测试这个化合物是否安全,它的表现很好;但是药物动力学方面的测试,其得到的数据全都很糟糕。

幸运的是,感谢负责临床研究的科学家麦克·阿伦仔细敏锐观察了受试者的反映:在早期的安全测试结果中,有志愿者提到服用高剂量的药后,偶尔感到消化不良,背部和腿疼痛,而且阴茎勃起。

正是这个阴茎勃起的副作用带来的意外的惊喜,不少身患糖尿病的中年男性受试者,很喜欢这个药,还经常找医生索取。

经过阿伦的调查,他们吃药不是为了改善高血压,只是为了改善勃起功能障碍。辉瑞公司不希望为了研发新药投入了几十亿美元打水漂,为了挽回局面,这个副作用成为这个团队的救命稻草。但是,当年,没人能预测和肯定这导致阴茎勃起的副作用会是一个重大发现。

从1992年到1994年,辉瑞都在评估对治疗不举的药物的需求及药物将来的销售市场。看起来,市场会不错。根据第三方的调查,超过40岁的男人,每20人中有1个人有不举的苦恼。这个估计其实还很保守,也许因为治疗方案还太少,许多有不举障碍的男人仍然不愿意告诉大夫他们的问题。所以估计实际数目比调查所得数目高;仅仅在美国,估计有3千万的受影响的男性患者。

抱着死马当活马医的态度,辉瑞开始准备针对勃起功能障碍开展临床试验。而经过特莱特分析,促使阴茎勃起并不是意外,从理论上完全说得通。

当性刺激到来时,一氧化氮会促进cGMP的分泌来促进阴茎充血勃起。而勃起功能障碍发生原因虽然复杂,在很有可能是阴茎神经中释放的一氧化氮不够。

而PDE5抑制剂可以提高血管内cGMP的含量从而增加血流量,促成阴茎勃起。1991年,已经有不少科学家提出,一氧化氮在阴茎勃起中的作用了。此前,由其他公司开发的以PDE1抑制剂,也可以用于勃起功能障碍治疗,但是需要进行注射治疗,这种办法几乎没人能接受。而PDE5抑制剂可以制成片剂,这在成药性方面就有很大的优势,再加上勃起功能障碍治疗领域的巨大潜力,促使辉瑞决定开展临床试验。

万万没想到,反败为胜

1994年。设计了第一系列临床实验的奥斯特罗为了研究顺利,干脆让测试在家庭背景中进行,让患者用写日记的方式记录勃起的效果,以及药物对性欲望,性高潮和伴侣的满意程度等的影响。在某些情况下,他让伴侣也记下相似的日记来作为备用结果。

更加幸运的是,FDA的官员们也开始用这些意见调查表作为疗效的主要指标。从1994年9月到1995年2月进行的第一系列主要临床实验是双盲实验,有英国,法国,挪威和瑞典的共300个病人参与,反馈结果好得几乎令人难以相信。

在50毫克剂量下,使用伟哥的88%的病人报告了提高的勃起功能,使用了安慰剂的病人只有39%的报告有此效果。使用伟哥的病人的勃起功能提高了,他们也更容易有高潮。他们一致报告他们的性生活的综合水平得到了提高。甚至性欲望也提高了,到达了和那些作为参照组的参与者们同样的水平。

在随后的标记公开的225名患者参与的研究中,87%的病人认为他们的勃起功能提高了,90%的病人希望继续治疗研究。在临床实验结束后,按照管理法规,要求将在临床实验中分发的所有的的药片记录下来,包括未用完的药片,所以要求病人将未用的药片上交。但是,所有的病人几乎都表示药已经找不到了,显然,这是一个绝对是收不回的药。

万艾可在1998年3月27日被FDA批准上市,为了推动销售业绩,辉瑞大量雇佣了医药代表,还把各个产品组的精兵强将集结于万艾可产品组,并制定了严密的销售机会,甚至还给女医药代表进行防性骚扰训练。

功夫不负有心人,上市的一天之内,辉瑞的股票每股涨了8美元,第一个季度在美国市场即发出290万个的处方。上市后的第一年的销售突破了10亿美元。

所有的商学院都把万艾可称为制药史上新药投放市场最成功的例子,以及药物史上卖得最快的药剂。

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