事情大家已經知道了:新冠明星藥帕克洛韋德(Paxlovid),在2022年醫保談判中出局。作為全球首款獲得FDA批準的新冠口服藥,帕克洛韋德自誕生以來就從未離開媒體聚光燈,輝瑞也很樂觀地預計,這款該藥有望在2022年給輝瑞帶來220億美元營收[1]。
不過,你也許會好奇,這款藥到底是如何研發出來的?很難造嗎?高昂的售價背后,成本幾何?還有哪些同類藥值得期待?
李拓、楊景詒 | 作者
李拓 | 編輯
果殼硬科技 | 策劃
帕克洛韋德的故事可能相當久遠,讓我們先從貓聊起。
1 治貓病的“路線問題”
貓傳染性腹膜炎(貓傳腹),由冠狀病毒FIPV(feline infectious peritonitis virus)引發,一度是貓科動物的不治之癥。本世紀初,人們開始研究使用一種代號GC376的藥物來治療該病。
GC376是一種3CL蛋白酶抑制劑(3CL pro),其作用原理是:通過抑制冠狀病毒3CL蛋白酶(3C-like protease),從而抑制病毒蛋白的形成,最終使病毒合成和復制失敗。
2018年,動保公司Anivive從堪薩斯州立大學動物學院的兩名研究者張京玉(???/Kyeong-Ok Chang)、金允貞(???/Yunjeong Kim)手中買下ZL,進行全球商業化開發。[3]
不過,GC376的商業化之路并不平坦。2015年的一項試驗結果就表明,在注射了GC376之后,參與試驗的20只貓僅有7只活了下來[4];2020年一項研究表明,GC376還需要與阿莫地喹合用[5]。這意味著,GC376對貓傳腹的實際治療效果一般。
于是,GC376很快讓位于GS441524(俗稱GS441)。
GS441是一種核酸類似物,其原理是抑制“RNA依賴RNA聚合酶”(RdRp),其代謝產物可以競爭性地令病毒RNA復制出錯,進而終止病毒復制,簡稱RdRp抑制劑,治療貓傳腹的效果更好。[6][7]
雖然GS441的發明者吉利德在2018年3月為該藥申請了治療貓傳腹的ZL(2020年6月公告,ZL號US 20180296584 A1)[8],但認為該藥更適合治療埃博拉病毒和人類冠狀病毒感染,因此也為該藥申請了治療絲狀病毒感染(ZL號US 20180311263 A1)[9]和冠狀病毒感染的ZL(ZL號US 20170071964 A1)[10]。但吉利德至今沒有將GS441作為獸藥生產和銷售,導致這款貓傳腹“神藥”,至今還是成為養貓人“黑市”搶手貨。[11]
愛貓心切的人類治療貓傳腹的兩種藥,也代表了對抗冠狀病毒的兩條技術路線:一個是3CL蛋白抑制劑(GC376),另一個是核酸抑制劑,即RdRp抑制劑(GS441)。新冠疫情爆發后,人們也從這兩條技術路線中獲取靈感。
沿著RdRp抑制劑的路線,人們找到了GS441的藥物前體GS5734,一種同樣對貓傳腹效果明顯的分子,2020年,它被稱為“瑞德西韋”(Remdesivir),廣為人知;默沙東的莫諾拉韋(Molnupiravir,或譯莫努匹韋)也是一種RdRp抑制劑。而實踐證明,瑞德西韋和莫努匹拉韋的抗新冠效果都不甚出色。
沿著GC376代表的3CL抑制劑的路線,輝瑞最終發現了帕克洛韋德(Paxlovid)組合療法。
2 一款明星新冠藥的誕生
帕克洛韋德的研發并非從零開始,而是輝瑞研究人員翻檢故紙堆的結果。
2002年底,“非典”(SARS)爆發,全球藥企也針對SARS冠狀病毒研發特效藥,其中輝瑞在2003年研發出一款候選藥物,代號PF-00835231,就在他們準備進行臨床試驗時,SARS疫情得到了控制,開發計劃也就此擱置。
17年后,新冠疫情爆發。2020年3月,輝瑞在與拜恩泰科(BioNTech)開展mRNA新冠疫苗研發的同時,也啟動了口服藥的研發工作。研究人員發現,PF-00835231與“非典”病原SARS-CoV的結合位點,同樣存在于新冠病原SARS-CoV-2,這意味著PF-00835231也許對新冠病毒同樣有效(測試證明,確實如此),但靜脈注射劑型太過繁瑣,輝瑞決定將之改造成口服劑型。
PF-00835231富含氫鍵,口服后無法被腸胃吸收。因此難點就是:在不改變藥物抗病毒特性的前提下消除氫鍵,并保證藥物活性。輝瑞團隊大膽且巧妙地使用了三氟乙酰胺,提高了藥物生物利用率。
到2020年7月22日,適合口服的新候選藥物誕生了,2020年9月1日,實驗大鼠的藥代動力學研究結果揭曉,才確定了這個代號PF-07321332的候選藥物是輝瑞口服藥的最終研究成果。[12]
PF-07321332被命名為奈瑪特韋(Nirmatrelvir)。
2021年11月2日,輝瑞研究團隊在《科學》雜志(Science)在線發表了輝瑞口服藥PF-07321332的完整研究論文[13];兩周后的11月16日,輝瑞將奈瑪特韋(Nirmatrelvir)與利托那韋(Ritonavir)組合起來,命名為帕克洛韋德(Paxlovid),向FDA申請緊急使用授權。
其組合原理是:奈瑪特韋可抑制新冠病毒蛋白的合成,但該藥會被肝臟中一種名為CYP3A4的酶快速降解。這時就需要用利托那韋抑制CYP3A4的活性,進而將奈瑪特韋的血藥濃度維持在一定水平[14],以保證一日兩次的治療效果。
2021年12月22日,帕克洛韋德成為首款獲得FDA緊急批準的新冠口服藥。
在獲批前的11月18日,美國政府以52.9億美元的價格向輝瑞訂購了1000萬療程 [15];2022年1月4日,又向輝瑞追加1000萬療程訂單。[16]
先來算一筆賬:一盒帕克洛韋德為一療程,為五天的口服量,包含五板藥(每板供一天兩次服用),每次150mg的兩粒奈瑪特韋和一粒100mg的利托那韋。也就是說,每一個療程需服用1.5g奈瑪特韋,1g利托那韋。因此美國政府2000萬療程的訂單,共需30噸奈瑪特韋。這只是成品規模,還不算全部步驟的原料。
一山放過一山攔,接下來,輝瑞要解決的問題是:如何大規模生產帕克洛韋德。
3 中國制造在哪里
30噸藥多嗎?
2020年7月,美國政府首次向輝瑞下單購買mRNA新冠疫苗,規模多達1億劑[17]。相比之下,2000萬療程的口服藥量看起來不很多。但對輝瑞而言,這顯然不容易。
拿到第二筆訂單之后,輝瑞對外表示,即使加速,首批1000萬的訂單也要在2022年6月才能交付,第二批1000萬療程交付時間則為9月[16]。在2022年摩根大通醫藥年會(JPM)期間,輝瑞CEO艾伯樂(Albert Bourla)披露了更詳細的產能和交付進度:2022年第一季度可制造600萬~700萬療程,到當年二季度末,帕克洛韋德的總產量將達到3000萬療程,年底達到1.2億療程。[18]
宇宙藥廠輝瑞遇到了什么問題?
帕克洛韋德包含兩種成分:奈瑪特韋和利托那韋。果殼硬科技團隊發現,從ZL分布和當前市場行情來看,利托那韋并不難造。
利托那韋最早由雅培(Abbott)的子公司雅培生命研發,1996年,FDA批準利托那韋注射液和膠囊用于治療HIV感染[19],2013年,雅培生命拆分獨立成新公司艾伯維(Abbvie),后者繼承了利托那韋的ZL,生產利托那韋片“艾治威”。
新冠大流行初期,洛匹那韋-利托那韋(即抗HIV組合藥物“克力芝”)曾用于新冠治療試驗[20],但效果有爭議。到2020年10月,牛津大學、英國國家衛生研究所等機構在《柳葉刀》發布的論文稱,通過隨機對照、開放標簽的平行的試驗表明,克力芝對新冠患者并無特效。[21]
利托那韋的ZL已于2017年ZL已到期[22],國內外有不少公司做出了相關仿制藥。中國國家藥監局官網顯示,有三家國內藥企分別生產利托那韋原料藥(上海迪賽諾)、口服液(廈門萬全萬特)和片劑(江蘇宣泰)。
信源丨國家藥監局官網
公告信息顯示,僅歌禮制藥一家通過宣泰藥業生產利托那韋,年產能就能達到5.3億片[23]。宣泰藥業的上游則來自森萱醫藥,后者設計產能達到230噸/年,供應鏈人士告訴果殼硬科技,利托那韋中間體市場的70%由森萱醫藥提供。盡管利托那韋的價格從2021年的400元/kg漲到了2022年底的11000元/kg,價格貴了,但供應并不成問題。
奈瑪特韋則不同,對全球藥企來說,制造奈瑪特韋是個全新的課題。
美聯社報道援引輝瑞官方專家稱,生產帕克洛韋德(主要是奈瑪特韋)像搭積木,關鍵原料都在不同地區,制造商涉及超10個國家的20多個地點,生產周期最初需要9個月,之后縮短至7個月。[24]
奈瑪特韋遇到的困難并不只是生產步驟繁瑣,供應鏈同樣令人撓頭。《科學》專欄作者德克·勞(Derek Lowe)指出,這個生產鏈條可能會有不少問題:
不少生產步驟涉及Boc基團,即二碳酸二叔丁酯(DIBOC),但DIBOC的產能并沒有那么多,因為它的上一級原料是叔丁醇鈉,后者需要用叔丁醇和金屬鈉合成。[25]
這就是包括美國在內的絕大多數國家遇到的上游供應鏈瓶頸:沒有足夠多的金屬鈉。
生產金屬鈉需要大規模電解冶金產業。2020年,全球金屬鈉產能裝置約16.05萬噸。其中,中國裝置產能為13.25萬噸。僅中鹽化工一家的金屬鈉產能就達到6.5萬噸,占全球產能的40.5%。[26]
“基本上,如果你回溯任何一種藥物的生產,直到最早的階段,你幾乎總是會找到一大堆離岸供應商。他們大多是中國人,不過也有一些印度人和其它國家。”德克·勞在其專欄文章中指出,“在美國不再具備這樣的能力,因為讓別人做這事兒要便宜得多。”[25]
因此,如果必須按輝瑞的公布的工藝路線圖制造奈瑪特韋,那么中國必然成為奈瑪特韋上游原料的核心產地。不過,上游原料可能在中國,但藥物前體、中間體則不一定。供應鏈人士告訴果殼硬科技,奈瑪特韋的原料主要基地是在歐洲。
那么,中國的原料和成品供應情況如何?
4 “神藥”難造
輝瑞在《科學》雜志發布的論文顯示,該公司在實驗室合成了150g奈瑪特韋,下圖是論文給出的方法,至少需要8步——
圖源丨《科學》[5]
根據上圖步驟,關鍵原料包括以下幾種:
按輝瑞2022年1.2億療程的需求,推算奈瑪特韋(PF-07321332)關鍵原材料及供需情況
制表丨果殼硬科技團隊,資料來源丨國泰君安證券[27]
可以發現,若按輝瑞2022年1.2億療程的計劃產能,僅中國的原料供應量就能滿足六成以上的需求。少量供應缺口集中在關鍵原料SM1、SM2,以下分別討論。
先來看SM1。民生證券研報指出,制造克級SM1的總收率為86%,高于制造公斤級的66%,但產業化難度更高,因此生產實踐中仍需采用公斤級制造工藝。后者需要-120℃的工業級生產的低溫和溴乙腈原料,因此生產難點在于超低溫生產條件和氰化物原料的資質壁壘。[28]
不過,一位要求匿名的化工行業人士告訴果殼硬科技團隊(ID:guokr233),在化工園區內,大型藥企與本地政府通常關系良好。“對于新冠特效藥這樣的項目,本地更是會一路綠燈,環評、安評都不會有大問題。”因此如果需要,經濟利益應能驅使國內供應商,完全補足現有缺口,進而滿足T13產量。
再來看SM2。SM2的生產難度小于SM1,雖然目前直接供應量不足,但按奈瑪特韋的今年總需求量,倒推SM2中間體卡隆酸酐的需求量約為454噸/年,該原料目前的供應量270噸/年,擬建產能則超過1000噸[27]。也就是說,SM2基本也不存在供應難題,只看在建生產線何時量產。
當然,以上反應產率、供應鏈需求量,只是相關研究機構按輝瑞官方文件做出的測算,這些都是理想狀況,實際生產工藝可能大有不同。
某高校化工專業研究人員告訴果殼硬科技團隊,目前國內輿論都基于輝瑞2021年11月發表的論文,來推測和拼湊奈瑪特韋的供應鏈,而實際生產過程可能和輝瑞給出的流程有所差異,且并不排除輝瑞或已開發出更優工藝的可能性。
“科研論文給出的產率不可盡信。”前述匿名行業人士也指出,ZL申請方真正使用的原料,可能隱藏在“包括但不限于××”之類語焉不詳的描述句式中,因此完全按照化工產業的ZL說明書仿制產品,效果并不夠好。“一般情況下,想要生產的產品,不會在ZL、論文中給出實際的生產工藝。論文中的核磁、質譜等驗證數據是真實的,但是合成過程中的關鍵技巧(比如分段升溫、加料順序等)可能會被隱瞞,對于不以合成過程為重點的文獻尤為如此。”文獻通常會給出一種可以實現合成路線的條件,研發人員通過優化,一般都能達到更高的產率。
“在做藥化時的工藝路線,和最終在工廠里生產的工藝路線,可能千差萬別。”前述高校化工專業研究人員表示,化學藥物從研發到生產,工藝會“滾動優化”,他告訴果殼硬科技團隊,“最終目標是盡可能以便宜的價格,盡可能高的產率,盡可能短的步驟,實現大量可重復的合成。”
目前,國內不少公司已經在嘗試優化奈瑪特韋中間體的生產流程,國家知識產權局官網顯示,多家中國公司的奈瑪特韋優化工藝ZL,都在申請公示期。
總之,無需懷疑中國生產奈瑪特韋的實力,但非化工行業金融從業者通過公開資料討論供應鏈,也只能點到為止,指導投資更應慎之又慎。
但是,供應充足原料,就能順利生產,及時供應嗎?
5 骨感的3CL
3CL蛋白酶抑制劑的故事始于貓咪,聲名大噪于奈瑪特韋。3CL抑制劑的道路上,擠滿了摩拳擦掌的藥企,讓3CL新冠藥物研發顯得格外擁擠。
這里是果殼硬科技團隊不完全統計的3CL新冠藥的在研信息——
制表丨果殼硬科技團隊,信源丨公開信息
實際上,輝瑞還曾同步研發另一款3CL蛋白抑制劑Lufotrelvir(奈瑪特韋的磷酸前藥,代號PF-07304814),不過輝瑞年報顯示,該研究已在2022年2月終止。
上述表格中的3CL新冠藥物的研發進度很快,如鹽野義的3CL新冠藥Ensitrelvir(恩賽特韋,代號S-217622,商品名Xocova)于2022年11月22日獲日本厚生勞動省緊急使用授權。[29] 成為全球第二款3CL新冠藥物,目前已在中國遞交申請,等待藥監局批準。
國內先聲藥業、眾生藥業已開啟Ⅲ期臨床研究,這兩款均與鹽野義有共同優點:可以直接口服單藥,無需利托那韋輔助。消息顯示,先聲藥業的3CL新冠藥即將于2023年2月獲批。2023年,我們有望在中國市場看到至少4款3CL新冠藥。
市場競爭山雨欲來。雖然輝瑞預計2022年全年將賣出220億美元的帕克洛韋德,但業績不一定是敲敲計算器就算數的。
輝瑞已在中國尋找代工廠下單,還與MPP簽協議授權中低收入國家的36家藥企進行仿制[30],不過,仿制藥面向的中低收入國家市場,不包括中國。
實際情況是——好運并不常伴輝瑞。
由于能將高危患者住院率降低89%和死亡率降低88%[31],2022年第一季度,全球各地都對帕克洛韋德翹首以待。杜克大學全球健康創新中心數據顯示,全球多個國家向輝瑞訂購帕克洛韋德。到2023年1月6日,全球訂購帕克洛韋德總量超過4818.6萬療程。[32]
截至2023年1月6日,各國購買新冠口服藥數量,信源丨杜克大學全球健康創新中心[32]
美國官方平臺HealthData數據顯示,截至2022年4月22日,全美有19207個藥店可提供帕克洛韋德總量為632825療程,到2023年1月,全美97481個藥店可提供總量增至2635353療程[33];韓國雖然訂購了76.2萬療程,但2022年1~3月內有超970萬人感染新冠,同期服用該藥的僅有113783人[34];非洲的臨床研究機構在向輝瑞索要試驗藥品時,直接吃了閉門羹。[35]
看起來輝瑞新冠口服藥供不應求。然而,訂購多少是一回事兒,到手多少是另一回事兒,多重因素影響了輝瑞新冠藥的銷量增速。
第一,太貴了。
再生元雞尾酒抗體療法REGEN-COV(casirivimab+imdevimab)定價2100美元/劑,默沙東的口服藥莫諾拉韋(Molnupiravir)定價700美元/療程,與這些昂貴的新冠藥前輩們相比,輝瑞帕克洛韋德定價529美元/療程(按美國政府第一批采購價),算是較“便宜”了[37],但依然是普通人難以承受的價格,政府采購前也得掂量一下。
以政府訂購數據為證,根據杜克大學全球健康創新中心的統計,到2023年1月6日,全球訂購最多的美國政府,總量達到2370萬療程,相比2022年4月的2000萬療程,9個月增長了370萬療程;其次是英國275萬療程,與2022年4月相比,英國政府的訂購數量沒有變化。
只要輝瑞還堅持高價,帕克洛韋德的銷售數據就不會太好看。值得一提的是,藥品ZL池(MPP)執行董事查爾斯·戈爾(Charles Gore)估計,帕克洛韋德的成本也不過20~25美元/療程,未來可能下降至10美元/療程。[38]
第二,服藥要求有些特別。
在說明書中,輝瑞建議患者在確診后出現癥狀的五天內服用帕克洛韋德[39],但NPR援引衛生專家指出,由于醫生在開處方前,要考慮患者常用藥是否與帕克洛韋德相互作用(例如,利托那韋會導致肝臟損傷[40]),這導致一些患者無法按要求及時服藥。
即便患者符合服藥標準,也可能因為預約不到醫生拿不到處方,或者拿到處方而附近藥店又沒貨,導致“用時沒有,不用時閑置”的窘況。[41]
《自然》雜志在2023年1月的文章中援引醫療數據機構Airfinity的報告稱,在英國,醫生僅為約0.5%的新冠患者開了帕克洛韋德,而在美國,這一比例約為13%。[42]
第三,產能實在上不去。
輝瑞在2021年6月即開始籌備產能,并在2021年9月生產出第一批帕克洛韋德[24]。杜克大學全球健康創新中心數據顯示,到2022年4月初,帕克洛韋德的總訂單量為28822000療程,到2023年1月初,訂貨量達到48186517療程。[32]
截至2023年1月6日,各種新冠口服藥、單抗藥的銷量,信源丨杜克大學全球健康創新中心[32]
雖然輝瑞已向多家中國CDMO公司派單,而MPP也授權36家公司進行仿制[31],但2022年上半年,帕克洛韋德將主要銷往富國(而且遠不夠賣),至于仿制藥,根據“無國界醫生”組織的估計,可能要到2023年才能面市。[43]
但這大概就是輝瑞的目的。
從產能爬坡,到價格,再到全球分配,帕克洛韋德又將重復疫苗的故事:科技只能眼睜睜看著全世界因經濟實力、醫療資源、公司利益和認知水平的巨大差異,陷入又一輪不平等,無力改變。
6 終點未至
對深陷疫情泥潭的人類來說,帕克洛韋德帶來了希望。但輝瑞新冠口服藥的出現不是終點,我們依然需要通過切斷傳染途徑(講究衛生、社交隔離)、保護易感人群(打疫苗)、管理傳染源(及時收治)的“傳染病預防三環節”,備足彈藥,綜合抗疫。
唯有團結起來,回歸常識,人類才能迎來真正的曙光。
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