肽类药物可以通过化学合成、基因重组或从动植物中提取。与小分子化学药物相比,肽类药物在生物活性、特异性以及解决复杂疾病方面具有优势。同时,其生产制备方式与小分子化学药物有相同点,具备质量可控,结构易确性,成本较低等特点。而相对蛋白质药物而言其具有空间结构较简单、稳定性较高、免疫原性较低或无免疫原性等优势,同时具有蛋白质药物特异性强,疗效好的特点[1]。肽类药物的商业化道路源于1920s胰岛素在欧美的开发。1922年,人类首次将从动物胰腺中提取的胰岛素用于Ⅰ型糖尿病的治疗,这也是人类首次使用肽类药物治疗疾病。随着肽合成技术工艺和生物技术的日趋成熟,肽类药物的研发步伐也越来越快,临床转化率显著提升。1954年,美国生物化学家Vincent du Vigneaud 博士成功合成含有八个氨基酸残基的催产素,这是人类历史上首次成功合成天然肽类,并因此获得了1955年诺贝尔化学奖。另一个飞跃是Bruce Merrifield 通过在固相上组装氨基酸来自动合成肽,使得1963年固相肽合成(SPPS)被发明(1984年获得诺贝尔化学奖),该领域开始进入发展的快车道。20世纪80年代重组技术的出现使生产更大分子量的肽成为可能。随后,通过与脂质、大分子蛋白和聚乙二醇结合来增加肽类分子量的策略,对克服肾脏清除和增加血浆循环时间等问题起到了帮助作用。噬菌体展示技术使得从大量文库中靶向筛选具有特定特性的药物性质的肽成为可能。Flexizyme 技术允许将非蛋白原性氨基酸纳入展示库。天然肽的发现,特别是蛇毒肽的发现,以及新的化学方法也在推动这一领域的发展[2]。
图1.肽类药物关键里程碑,发展和药物批准的历史时间表
来源:Trends in peptide drug discovery
肽类药物市场——小而美
肽类药物经历时代变革,目前已是市场开发热点。肽类药物更高的获批率和更短的研发周期带动了肽类药物的研发热情,目前肽类药物研发平均周期比小分子化学药物少0.7年,成药性的比例也要比小分子化学药物高,全球上市的肽类药物逐年增加,同时还有大量肽类药物已经进入了临床研究。肽类药物在全球生物医药市场集中度高,占比较小但发展迅速,市场规模超过500亿美元,占全球医药市场的5%[2]。图2. 肽药物市场来源:Trends in peptide drug discovery查询Cortellis 数据库,截止2020年8月,全球在研肽类药物相关数量为5213种,上市的肽类药物为229种,其适应症广泛,包括肿瘤、心血管疾病、内分泌代谢类疾病等重大疾病或较普遍的疾病均有涉及,其中针对肿瘤的药物数量最多,不同适应症的分布如图3所示。