你好,我是王立铭。2022年6月6日,第40期《巡山报告》又重新和你见面了。
在刚刚过去的这段时间里,有这么2件大事,我认为你值得关注。
我们首先聊一个很多人可能都关心的问题:中国本土的新药研发实力到底怎么样?这是个非常大的问题,当然很难一两句话讲明白。但就在2022年5月5日,《Nature Reviews Drug Discovery》杂志发表了一篇总结性的论文,详细梳理了中国本土2010-2020年间创新药物开发的基本面貌,为我们的讨论提供了一个重要的参考。
在进入正题之前,我们先得明确一下怎么定义创新药物研发的能力。这里面有两个事情需要考虑:
第一个是什么叫“创新药物”,这块国内外都有相当一致的判断标准。拿我们常见的小分子化学药物来说,全球市场上首次批准上市的、具备全新化学结构的药物当然就是创新药物,美国药监局一般称为“新分子实体”(NME, new molecular entity),中国药监局定义为化学药品1类新药。结构和成分更复杂的生物制品,比如疫苗、重组蛋白和单克隆抗体药物,也遵循类似的分类逻辑。简单来说就是,一个结构和成分全新的药物,就是创新药物。
第二个是,一款创新药物怎么才叫研发成功,这块国内外的评判标准也是相当一致的。抛开在实验室里进行的大量和长期的基础研究,从监管角度看,新药成功主要是两个大的里程碑:积累足够多的基础研究数据和实验动物数据,提交人体临床试验申请并得到监管机构的许可(IND, investigational new drug application/approval);在积累足够多的人体临床试验数据后,提交新药上市申请并得到监管机构批准(NDA, new drug application/approval)。前者意味着一款创新药物要正式接受真实人类患者的检验,后者则意味着它被认为确实是一款安全有效的药物。
基于这些定义,我们来看看中国过去10年新药研发的成绩到底如何。
先列几个简单的数字:2010-2020年间,国家药监局收到了1636个新药临床试验申请,2010年有29个,2020年已经达到428个;同样在这10年间,一共批准了58个新药上市,2010年有1个,到了2020年已经达到15个。这两方面的数据增速都相当惊人。其中,绝大多数的临床试验申请(96%)都得到了批准;新药上市申请的通过率也相当高,66个已经完成审查的首次新药上市申请,88%得到了批准。还有,绝大多数的新药申请都来自本土医药研发企业。
为了更好地理解上面这些数字,我们拿美国药监局的数字做个对比:在过去10年间,美国药监局批准的新药临床试验数量,每年大致有四五百个。批准上市的新药数量在持续增长,从2010年的21个增长到2020年的53个。过去10年里的总和是431个,这个数字是中国的7倍多。
从创新药的开发数量上看,中国本土的起点很低,但增速很快。虽然还是明显落后于全球新药开发的绝对高地美国,但差距已经在快速的缩小了(2010年是1:21;2020年是15:53)。
还有一个明显的进步,是新药监管审批流程。在2010年前,创新药物的本土研发力量极其薄弱,相应的新药监管审批流程也就比较原始和冗长。在2015年毕井泉担任国家药监局局长后,经过一系列重大改革(特别是2015年发布的《国务院关于改革药品医疗器械审评审批制度的意见》,和2017年发布的《关于深化审评审批制度改革鼓励药品医疗器械创新的意见》),国内的新药审批程序开始明显规范和提速。
改革之后,新药临床试验审批时间从平均501天提速到88天,新药上市审批时间也从924天提速到483天。作为对比,美国药监局的临床试验审批和新药上市审批时间大致在30天和300天左右,尽管仍然有差距,但已经相当接近。
这里有个细节特别需要注意,在2018年之后,中国药监局也采取了新药临床试验的默示许可制度,收到申请60天内如果没有驳回或质疑,药企就可以按计划开展临床试验[1]。美国药监局很早就在执行类似的制度,时限是更短的30天。
类比一下,这种默示许可制度有点类似股票上市从审核制改成注册制,在新药研发的入口不再设置严苛的审查,靠最终的真实临床数据来说话,当然会大大促进新药研发的繁荣。
上面说的这两点,新药研发数量大大增加,新药审批程序大大提速,都是过去10年中国本土新药研发领域的重大变化。
那么,除了上面说的进步之外,有没有需要提升和优化的地方呢?当然有。一个明显的现象是,这10年里本土研发的首创新药,或者first-in-class新药,数量有限;相反,绝大多数新药都集中在少数几个成熟的药物靶点上,同质化竞争激烈。
要说明这个问题,我们得重新回到创新药物的定义。刚刚我们提到,对小分子化学药物来说,首次批准上市的、具备全新化学结构的药物就是创新药物;生物制品类的药物也有类似的分类。根据这个定义,只要一款小分子化学药物的化学结构和之前药物不一样,哪怕就差一个原子,它也是创新药物。这个定义是准确的,但有点过于宽泛。在考虑新药研发问题的时候,我们还需要再细化一下这个分类。
简单来说,我们可以把创新药物分成首创药物(first-in-class药物)和快速跟随药物(fast-follow药物)两大类,后者经常又会被称为me-too药物,也就是”我也有药物”。
首创药物指的是作用机制全新的药物,甚至是治疗某种疾病的第一款药物。一般而言,它的出现依赖于全新的生物医学基础研究进展或者技术突破,从研发到生产都有大量的未知挑战需要克服。
咱们拿近2年最引人瞩目的新冠药物研发来说,辉瑞公司的Paxlovid就是一款首创药物,这款药物含有两个活性成分,其中nirmatrelvir抑制了新冠病毒的3CL蛋白酶,从而干扰了新冠病毒的自我复制,这是一个全新的药物作用机制,也是nirmatrelvir第一次被用于治疗人类疾病。另一个成分ritonavir则是一款艾滋病老药,主要作用是阻止前者的体内降解,增加药物作用时间。已经上市的两款新冠病毒RNA疫苗(一款来自Moderna公司,一款则由BioNTech和辉瑞联合开发),也属于这样的首创药物。
另一类快速跟随药物,则指的是在首创药物基础上的微创新。有人已经证明了某种药物作用于某个药物靶点可以治疗某类疾病,那我可以在这个基础上,对药物的化学结构进行微调,绕过专利保护,但还是作用于同一药物靶点和疾病类型,这就是一个快速跟随药物的典型形态。
我们还是拿新冠药物做个例子。你可能还有印象,2020年美国药企吉利德科学(Gilead Sciences)开发了一款新冠药物瑞德西韦(remdesivir),一度被叫作“人民的希望”。这款药物的作用机理是抑制新冠病毒RNA聚合酶(RdRp)的功能,从而阻止病毒的自我复制,这是一款首创药物。在2021年,中国研究者通过微调瑞德西韦的化学结构,找到一款作用机制类似,某些方面可能更有优势的新药(比如无须静脉注射,可以口服)[2]。这款名叫VV116的药物目前正在进行临床试验,可能很快也会在国内上市。这就是一个典型的快速跟随药物。
从治病救人的角度说,首创药物和快速跟随药物没有本质的区别,毕竟医生和患者在乎的是药物的疗效、安全性和价格,并不真的关心哪个药物最先被研发出来的。实际上还有不少例子证明,快速跟随的药物反而有后发优势:疗效和安全性更好,价格更低。
但从另一个角度看,如果我们考虑的是创新药物开发能力的高低,那这两者的差异就很大了。打个比方,在莱特兄弟之前,没有人知道人类还能制造比空气重、但能自主飞行的机器。莱特兄弟是冒着巨大的未知风险在做这样的尝试,一路需要克服的理论和技术障碍,以及心理压力都是巨大的。但一旦莱特兄弟首飞成功,后人在他们基础上重复飞行一次,或者做技术优化让飞机更轻、飞得更快更稳,那就是技术层面的优化了。这些也很重要,但挑战要小得多。这也是为什么,一般而言,人们通常只记得住谁是“第一个”。
新药研发其实也是同样的道理。一款首创新药的发明往往意味着,药物研究者们找到了治疗某种疾病的全新生物学机制。研究者根据这些机制,确定了有效的药物靶点和候选药物。在此基础上,他们完成全新的临床试验设计和验证。这背后需要一整套基础研究、药物发现、技术转化、临床测试系统的支持。相较而言,想要开发一款快速跟随药物,通常在首创药物上“小修小补”就可以,难度和成本都要低得多。
那过去10年,中国开发了多少首创新药呢?一共有3款。分别是治疗银屑病的药物苯维莫德(benvitimod),治疗慢性肾病引起的贫血药物罗沙司他(roxadustat),治疗阿尔茨海默症的药物甘露特纳(sodium oligomannurarate )。
这些首创新药在所有获批的新药数量当中,占比5%。相比之下,美国药监局每年批准的新药中,有30%-40%是首创新药。以2020年为例,美国53个获批新药中,有21个是全新机制的首创新药[3]。
而且即便这三个首创新药,也存在一定的争议。
苯维莫德这款药物的表现还是相当不错的。在国内上市后,它在北美也完成了3期临床试验,并在2021年底发表了积极的临床试验结果[4]。在2022年5月,它也获得了美国药监局的正式批准上市销售。
罗沙司他这款药物的开发者其实是美国公司珐博进(FibroGen)和欧洲公司阿斯利康(AstraZeneca)。这款药物在中国上市数年后,在美国的上市之路并不顺利。2021年8月,美国药监局正式拒绝了它的上市申请。[5]这背后的原因很可能跟罗沙司他的潜在安全风险有关[6]。
甘露特纳是一种海藻提取物,能够改善阿尔茨海默症患者的认知障碍。但是,这款药物上市之后就争议不断,有不少人怀疑其临床数据是否有说服力[7],最近它的海外临床试验也暂时中止了[8]。
而和首创药物缺乏相对应的,是少数几个成熟靶点上聚集了太多的快速跟随药物。一个著名的例子就是革命性的癌症免疫药物。这类药物针对的是一对免疫系统的刹车蛋白PD-1/PD-L1,能够重新激活免疫机能,杀伤癌细胞,在很多类型的癌症中都证明了疗效。
2014年,美国药监局批准了两款PD-1药物上市,分别来自默沙东和施贵宝两家美国公司。截至2022年,一共批准了7款类似的药物上市。而在国内,除了上述几款药物被批准进口之外,另外还有8家本土企业开发的PD-1/PD-L1药物已经获得了批准。还在临床试验中的类似药物多达近百个。甚至有专业人士评价,国内的癌症免疫药物已经到了“用PD-1洗澡”的程度。高度同质化的竞争本身当然可以进一步压低药价,为患者提供更多样化的选择,但这也不可避免地造成了临床资源的浪费。
根据这些分析,那我们对中国本土新药研发的实力,应该就能得到一个全面和客观的理解了。
进步是毋庸置疑的,这十年来国内监管环境的改善,大量资本和研发人才的进入,显著提升了国内新药研发的能力。10年前,一款创新药物上市了,往往能上新闻头条,请到高层领导亲临。到了2022年,一年十几款新药上市已经不再是什么新闻。
国内也涌现出了一批像恒瑞、百济神州、贝达药业这样的创新药开发企业。10年前,中国的一些患者想要用药只有两个选择:要么等待昂贵的进口药进入中国市场,要么等待进口药专利过期国内跟进仿制。现在他们有了更多、更及时和更便宜的选择。
看到进步的同时,有一些问题也需要引起足够的重视。首创新药的缺乏,以及围绕少数药物靶点的过度竞争,两件事都在说明我们国内对于药物源头创新的能力比较薄弱。
这些能力的补充绝非一朝一夕的功夫,它需要国内生物医学基础研究、人才培养、生产质控、监管政策、临床试验设计和评估等方方面面的进步,也需要有更多的药物开发者有勇气去挑战从未被前人征服的目标。
说到底,中国创新药物研发的状态是:整体进步明显,源头创新不足。面向下一个十年乃至一百年,中国本土的生物医学从业者,还有漫漫征途需要披荆斩棘。
我要介绍的第二项研究也是和健康直接相关,但主角不是药物,而是一种广为人知的减肥方式:轻断食[9]。
说到减肥这个词,你首先想到的可能是对你个人的价值和影响。毕竟在全民身材焦虑、过半成年人确实存在超重问题的时代,减肥是一个特别能抓眼球的话题。但我要事先说明,这项研究的结论对你个人当然会有价值,但我选择在《巡山报告》里介绍这项研究,更是因为它提供了一个临床研究的优秀范例,也对减肥领域内长期存在的科学争议,提供了一个相对清晰的解答。
这个争议的核心是一个已经广为流传的概念,“轻断食”。更学术的叫法是“限制时间的进食”(time-restricted eating)或者“间歇性饥饿”(intermittent fasting)。大概意思是说,要打破一日三餐的固定进食规律,人为创造出一段比较长的饥饿时间,起到减肥和改善代谢疾病的作用。
更具体说,也有两个常见的方法,一个是按天计算的,比如5:2方案,就是五天正常吃饭,两天要把进食量限制到正常水平的1/3左右;一个是按小时计算的,比如168方案,就是每天白天的8个小时内正常吃饭,剩下16个小时不吃东西。当然你肯定理解不管是5:2还是168,本身时间段的选择都是挺随意的,主要是为了适配现代人的工作和生活规律。其实除了上面两种常见的,还有诸如6:1方案、隔日节食方案、1212方案等等。具体含义,咱们很容易能推测出来。
在过去这些年,轻断食方案确实在各种场合大行其道,成了不少都市白领的减肥宝典。也确实有不少严肃的人体临床研究证明,各种轻断食方案也确实可以有效地降低体重,减少体脂含量,还能改善包括腰围、体脂含量、血压、血糖、血脂、脂肪肝等等重要的代谢指标[10]。
但这里有个非常关键的问题一直没有搞得很清楚:轻断食的减肥效果,到底是因为严格的控制饮食节奏,还是因为单纯的少吃?
说得更具体一点,不管是5:2还是168方案,都需要人们在相当长的一段时间内,不吃东西或者少吃东西。这段时间内的能量摄入肯定是大大降低了。那如果其他时间段正常吃饭的话,就意味着这些人总的能量摄入降低了。基于能量守恒定律,人体摄入的能量低了,消耗的能量保持不变,那自然会减肥。整个事情和轻断食本身的理念看起来好像没有什么关系。比如2020年有项研究就发现,如果在轻断食方案中,允许人们在非断食时间内随便敞开了吃,那减肥效果会变得微乎其微[11]。
让问题变得更复杂的,是人类行为本身的复杂性。和动物模型的研究不同,研究者们想要在严格限定的条件下,对人的行为做长期的干预和观察是不可能的。所以,上面讲到的这些研究往往持续时间只有几周到几个月,效果的持续性很难保证。还有,和高度同质化的实验动物不同,每个比较胖的人都有自己独特的发胖原因。临床研究的结论,往往高度依赖于对受试者的选择,和受试者对自己饮食的控制和汇报。可想而知,数据质量很难达到理想效果。我们随便打个比方,如果有个接受168方案的受试者,晚上实在饿得受不了了,偷吃了半片面包,他有多大概率会真的汇报给研究者知道?
本期《巡山报告》,我们介绍的这项研究,来自南方医科大学南方医院内分泌科的张惠杰团队。他们尽可能设计了一个长期的、合理的、观察非常细致的临床试验,试图来解决轻断食的减肥效果争议。研究结论,这里我们先按下不表,看看他们的试验设计做到了什么。
首先,他们通过网络招募和线下筛选,确定了139个肥胖症患者进入临床试验。他们被随机分成两组,并保证每天摄入的能量水平一样,都是正常水平的75%左右,也就是吃七分饱。区别在于,一组随便什么时候吃,另一组必须在每天早上八点到下午四点这8个小时内吃。这组对照实验的研究时间长达12个月,这也是同类研究中非常罕见的。
你可能会问,怎么保证这些受试者,严格遵循试验设计的方案来进食呢?在这方面,研究者们做了大量细致的工作。试验开始前,为受试者提供健康教育和减肥菜谱的建议;在试验的前半年,每个受试者需要每天给自己的食物拍照上传并且记录时间,还需要每2天接受一次电话随访,每两周和健康指导面谈一次。研究者们还给受试者提供了能量较低的代餐奶昔,来帮助大家克服节食带来的饥饿感。
所有这些措施,确实很好地保证了绝大多数(85%)的受试者,能够很好地坚持这些饮食干预措施一直到试验结束。我们也看到,在试验的后半年,上述严格的监控程序放松之后,受试者的体重确实有轻微的反弹,但整体控制效果,还是比较理想的。
好,介绍了整个试验的设计,那么,结果如何呢?
研究发现,两组受试者的体重都有了显著下降(单纯节食平均下降6.3kg,轻断食平均下降8.0kg;请注意两个平均值虽然看起来有3斤多的差异,但两组数据没有统计学意义上的显著性,可以理解为存在异常偏差的少数样本导致了平均值的差异)。体脂含量、内脏脂肪堆积、血压、血糖、血脂指标也都有了显著改善。两种方法的不良反应也都非常轻微。但请注意,两组受试者的改善程度没有任何统计学差异。也就是说,只要控制饮食到7成饱,什么时候吃根本不重要,伟大的能量守恒定律才是这些轻断食方案背后的推手。
这项研究对我们有什么启发呢?
我们知道,肥胖已经成为世界性的重大健康威胁之一,而且还有愈演愈烈的趋势。以美国为例,超过40%的成年人符合肥胖症定义(BMI指数超过30),超过70%的成年人体重超标(BMI超过27)。请注意,肥胖并不仅仅是不美观和行动不方便的问题,它是大量疾病的高风险因素,比如心血管疾病、中风、各种癌症等等。
更要命的是,肥胖这种疾病是和食物丰富、无须高强度体力劳动的现代生活方式密切相关的,是和人类长期的进化历史相关的,确实也很难找到简单易行的解决方案。谁都知道管住嘴、迈开腿是最好的减肥方法。根源还是能量守恒定律,但现实是这套方法真没有多少人能够持之以恒的实行。
轻断食的思路给了人们不少希望,因为它操作起来更有仪式感,也不需要每顿饭都小心翼翼地衡量。断食时间之外还可能放开吃东西。这项研究用相当扎实的数据告诉我们,对轻断食的价值也不能有过高的幻想,它的本质还是得严格控制进食量。可想而知,人们坚持起来也不会特别容易。一句话总结就是,减肥没有什么轻松易行的捷径。
因此,除了生活方式管理之外,我们可能需要更加关注其他的减肥手段。不少更激烈的医学干预手段确实也有效果,比如减重手术(特别是袖状胃切除和胃旁路手术),能够用手术方法改变胃的体积和食物消化吸收的能力,对于极端肥胖的患者来说效果不错。
近几年来,几种原本针对2型糖尿病开发的注射类药物,比如利拉鲁肽、度拉糖肽、司美格鲁肽等(它们都属于GLP-1类似物),也被证明在控制血糖之外,有很好的减肥效果,已经被相当广泛的应用[12]。
就在2022年4月28日,美国礼来公司开发的一款新药Tirzepatide,结束了3期临床试验,在72周的研究中,能够减去受试者接近50斤的重量(约22.5%的总体重)[13]。这是有史以来的众多减肥药物当中,减肥效果最为惊人的一款药物。它的作用机制是模拟两种人体肠道分泌的,能够有效抑制食欲的激素,GIP和GLP-1。当然,上面这些药物有一个共同的麻烦是需要注射使用,不方便也不够安全。未来,是否有可能开发针对这些机制的口服药物,也是一个特别值得关注的方向。
当然,这个问题还可以反过来想。涉及对生活方式和行为的干预,有没有更好的办法?前面我们也提到这一点,想要在人群中验证轻断食的效果非常不容易,人不是实验动物,思想和行为很难被严格控制。在控制饮食、增加运动,这些和人类好吃懒做的本能,直接抵触的问题上,尤其如此。
有没有一些新技术,可以帮助我们增加这方面的可行性呢?比如我们讲到的这项研究,研究者们针对受试者难以长期遵循节食要求的这个痛点,采取了组合拳的方法:事先反复教育,过程中定期回访加强,还用拍照上传手机App提交的方法进一步强化行为。
那么,这些技术是否可以用于帮助我们更好地干预人类的生活方式呢?应该是可以的。举一个例子,用智能手表的用户肯定有印象,手表会检测用户的身体状态。如果坐的时间太长,会提醒要站起来活动一下。苹果手表还会用三个环来提醒用户的每日活动够不够。目前的医疗市场上,也已经有几个临床证明能够治疗行为相关疾病的数字产品。比如Akili Interactive的一款视频游戏,可以用于治疗儿童的多动症和注意力缺陷[14];Pear Therapeutics的一款手机App可以用于治疗酒精成瘾,其原理是让使用者在App里记录生活习惯和酒精使用的频次,如果控制达标还会获得App提供的小奖励[15]。
当然你也可以看到,上述这些应用对生活方式的干预手段还是非常简单粗糙的。也就是说,做不到个性化,也谈不上真正理解人性的痛点。但我们也可以猜测,伴随着可穿戴设备、人工智能、VR/AR这些技术的进步,算法确实有可能更好地掌握我们的生活习惯,甚至做到比我们更懂自己的身体和情绪,然后有的放矢地提供个性化建议。这可能也是肥胖这类生活方式疾病未来的重要出路之一。
好了,这就是本期巡山的全部内容,下个月6号,我们不见不散。
参考文献
[1]https://www.ccfdie.org/cn/yjxx/yphzp/webinfo/2018/11/1523845388498604.htm
[2]https://www.nature.com/articles/s41422-021-00570-1
[3]https://www.fda.gov/drugs/new-drugs-fda-cders-new-molecular-entities-and-new-therapeutic-biological-products/new-drug-therapy-approvals-2020#first-in-class
[4]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34879448/
[5] https://investor.fibrogen.com/ne ... a-roxadustat-anemia
[6] https://www.fda.gov/media/152124/download
[7]https://www.science.org/content/blog-post/more-unfortunately-chinese-alzheimer-s-drug-approval
[8]https://www.fiercepharma.com/pharma/controversial-china-made-alzheimers-drug-aborts-global-clinical-trial-capital-raise-hits
[9]https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2114833
[10]https://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev-nutr-052020-041327
[11]https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/2771095
[12]https://www.science.org/content/blog-post/glp-1-and-obesity
[13]https://investor.lilly.com/news-releases/news-release-details/lillys-tirzepatide-delivered-225-weight-loss-adults-obesity-or
[14]https://www.akiliinteractive.com/
[15]https://peartherapeutics.com/