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1、 Drug Evaluation Research 第第 37 卷卷 第第 2 期期 2014 年年 4 月月-169-上市新药上市新药 抑制 JAK3 激酶的免疫抑制剂托法替尼 王澳轩1，刘冰妮2*，刘 颖2，刘登科2，刘 默2，储德清1 1.天津工业大学 环境与化学工程学院，天津 300387 2.天津药物研究院 天津市新药设计与发现重点实验室，天津 300193 摘 要：JAK/STAT 是一类重要的细胞因子信号传导通路，与类风湿性关节炎及银屑病等许多疾病相关。美国辉瑞公司研发的 JAK 抑制剂托法替尼（Tofacitinib，CP-690550）能选择性抑制 JAK3 激酶，美国食品和

2、药物管理局（FDA）已于 2012 年11 月批准其用于中至重度类风湿性关节炎的治疗。综述其作用机制、合成方法、药效与药动学、临床研究进展，为同类新药的研发提供参考。关键词：托法替尼；JAK3 抑制剂；类风湿性关节炎；免疫抑制剂 中图分类号：R 文献标志码：A 文章编号：1674-6376(2014)02-0169-04 DOI:10.7501/j.issn.1674-6376.2014.02.017 Immune inhibitors of inhibiting JAK3 kinase：Tofacitinib WANG Ao-xuan1,LIU Bing-ni2,LIU Ying2,LIU

3、Deng-ke2,LIU Mo2,CHU De-qing1 1.School of Environmental and Chemical Engineering,Tianjin Polytechnic University,Tianjin 300387,China 2.Tianjin Key Laboratory of Molecular Design and Drug Discovery,Tianjin Institute of Pharmaceutical Research,Tianjin 300193,China Abstract:Janus kinase(JAK)/STAT cytok

4、ine signal transduction pathway is believed to play an important role in many diseases，such as rheumatoid arthritis and psoriasis.Tofacitinib(CP-690550)is a selective inhibitor of JAK3 kinase developed by Pfizer Inc.The U.S.Food and Drug Administration approved tofacitinib for the treatment of moder

5、ate to severe rheumatoid arthritis disease in November 2012.The mechanism,synthetic method,efficacy,pharmacokinetics,and clinical research progress of tofacitinib have been summarized in the paper.We would like to provide some reference for the research and development of congeneric new drugs.Key wo

6、rds:Tofacitinib;JAK3 inhibitor;rheumatoid arthritis;immunoinhibitor JAK/STAT 是一类重要的细胞因子信号传导通路，与血液系统疾病、肿瘤、类风湿性关节炎及银屑病等许多疾病相关。美国辉瑞（Pfizer）公司研发的 JAK 抑制剂托法替尼（Tofacitinib，结构见图 1）能选择性抑制 JAK3 激酶，于 2012 年 11 月 6 日被美国食品和药物管理局（FDA）通过危险评估和减轻策略（REMS）批准，用于治疗成人活动期及对甲氨蝶呤反应不佳的中至重度类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）患者。

7、本文综述其研发背景、合成、药效与药动学、临床研究进展，为同类新药研发提供参考。1 药物概况 通用名：托法替尼（Tofacitinib）化 学 名：3-(3R,4R)-4-methyl-3-(methyl(7H-pyrrolo2,3-dpyrimidin-4-yl)amino)piperidin-1-yl)-3-图 1 托法替尼的结构 Fig.1 Structure of Tofacitinib 收稿日期：2013-12-06 基金项目：国家重大新药创制专项（2011ZX09401-009）作者简介：王澳轩（1987），男，河北廊坊人，硕士研究生，主要从事药物合成研究。E-mail:*通信作者

8、刘冰妮 E-mail: HNNNNCH3NHHH3CCNO Drug Evaluation Research 第第 37 卷卷 第第 2 期期 2014 年年 4 月月-170-分子式：C16H20N6O 相对分子质量：312.37 原研公司：美国辉瑞公司 药理分类：JAK3 抑制剂 适应症：类风湿性关节炎、银屑病、胰腺病、白血病、骨髓增生异常综合征、强直性脊柱炎、移植排斥。目前研发阶段：已上市（类风湿性关节炎）；期临床（银屑病、移植排斥）批准日期：2012 年 11月 6 日（美国）剂型：薄膜包衣片剂 规格：5 mg/片 用法用量：2 次/d，5 mg/次 不良反应：上呼吸道感染，头痛，腹泻

9、和鼻咽炎等。警告和注意事项：在活动性感染期间（包括局部感染及严重感染）禁用；淋巴瘤和其他恶性病患者禁用；胃肠道穿孔患者谨慎使用；不应与活疫苗同时使用；严重肝受损不建议使用。2 作用机制 RA 是一种以慢性、对称性和进行性多关节炎为主要表现的全身性自身免疫病，并以慢性侵蚀性关节炎为特征。早期表现为关节滑膜出现慢性炎症，随后关节滑膜增生形成血管翳侵犯关节软骨，对关节软骨、骨和关节囊造成破坏，最终可导致关节强直和畸形，功能严重受损。同时，RA 还可引起关节外病变，如对皮肤、眼、肺、肝脏、肾脏、血液和心血管系统等造成破坏，已成为世界公认的难治性疾病之一1。RA 在世界各地的各个种族均有发病，无明显地域

10、性差异。RA 在我国的发病率为 0.26%0.5%，可发生于任何年龄，但在 4050 岁更为常见，女性多发，且有明显的家族遗传特点2。我国有 500 多万名类风湿性关节炎患者，全球范围内患者人数甚至高达 2 370 万。目前，RA 的病因及发病机制均未得到明确证实，一般认为与遗传、环境、感染等因素密切相关。研究表明，某些抗原对于具有相应遗传特征的人群具有刺激敏感性，从而引发此类人群的免疫应答反应，进而导致机体发生病理性改变，这也被认为是引起 RA 的一种可能2。T、B 淋巴细胞和免疫分子（细胞因子、自身抗体等）会在 RA 患者的滑膜组织中出现异常增多现象，说明这些物质可能与 RA 的发生和发展

11、有关2。目前的治疗 RA 药物主要用来控制症状，分别为 一 线 药 物 非 甾 体 类 抗 炎 药（non-steroid anti-inflammatory drugs,NSAIDs）；二线药物改善病情抗风湿药（disease modifying antirheumatic drugs,DMARDs）、生物制剂、糖皮质激素、植物药制剂等。其中，改善病情抗类风湿药广泛使用的有甲氨蝶呤（methotrexate，MTX）、来氟米特（leflunomide，LEF）、柳氮磺胺吡啶（salicylazosulfapyriding，SASP）等。生 物 制 剂 类 畅 销 药 物 包 括 依 那 西

12、普（etanercept）、英夫利西单抗（infliximab）、阿达木单抗（adalimumab）等。与多数 RA 治疗药物主要作用于细胞外靶点不同的是，托法替尼以细胞内信号转导通路的蛋白激酶为靶点，作用于细胞因子网络的核心部分3。JAK/STAT 信号通路可以为多种细胞因子提供信号传导通路，使其参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等重要的生物学过程。托法替尼能有效地选择抑制 JAK3，同时对 JAK1、JAK2 也有抑制作用，从而在细胞因子水平异常的体系中阻断 JAKs介导的一系列细胞因子信号通路，抑制异常免疫信号的传导，有效控制 RA 病程，对其他酪氨酸激酶抑制作用微弱，能减小不良反应

13、发生范围。3 合成方法 以 4-氯-7H-吡咯并 2,3-d 嘧啶（1）为起始原料，与对甲苯磺酰氯（2）进行氨基保护反应得到4-氯-7-对甲苯磺酰基吡咯并 2,3-d 嘧啶（3），化合物 3 与(3R,4R)-1-苄基-4-甲基-3-甲胺基-哌啶（4）发生取代反应，生成 N-(3R,4R)-1-苄基-4-甲基哌啶-3-基-N-甲基-7-对甲苯磺酰基吡咯并 2,3-d嘧啶-4-胺（5），化合物 5 经碱水解得到 N-(3R,4R)-1-苄基-4-甲基哌啶-3-基-N-甲基-7H-吡咯并 2,3-d嘧啶-4-胺（6），化合物 6 经催化氢解反应脱保护得到 N-(3R,4R)-4-甲基哌啶-3-基-

14、N-甲基-7H-吡咯并2,3-d 嘧啶-4-胺（7），化合物 7 与氰乙酸乙酯进行酰胺化反应生成托法替尼4，合成工艺见图 2。4 药效及药动学研究 托法替尼是一种口服 JAKs 抑制剂，体外抑制激酶 JAK1、JAK2、JAK3 的半数有效浓度（IC50）分别为 3.2、4.1、1.6 nmol/L，且在细胞实验中选择性抑制 JAK3 的能力比 JAK2 高 10 倍以上5。托法替尼能与激活 T 细胞所必须的细胞因子 IL-2、4、7、9 等受体的 共链相结合。此药物表现出对心脏移植术的小鼠动物模型有效，体现了 T 细胞在移植排斥方面起至关重要的作用。此外，托法替尼作用于 Drug Evalu

15、ation Research 第第 37 卷卷 第第 2 期期 2014 年年 4 月月-171-图 2 托法替尼的合成 Fig.2 Synthesis of Tofacitinib 人单核细胞和滑膜细胞，能抑制 TNF、IFN-、减少 IL-6 和趋化因子生成、T 细胞 CD4的增殖6。动物实验表明，该药治疗佐剂诱导的关节炎大鼠模型和胶原诱导的关节炎小鼠模型可使关节肿胀明显减轻，同时滑膜炎症和软骨破坏均较对照组显著改善。托法替尼能降低鼠血清中的 IL-6、IL-8 水平，减少滑膜炎入侵软骨，起到抗炎及骨保护作用7。在灵长类异体肾移植排斥反应模型中，托法替尼能使动物平均生存期显著延长，且与给药

16、剂量正相关。给药组动物体内自然杀伤细胞、CD4+和 CD8+T 细胞数量显著下降，血糖、血压正常，没有发现癌变症状。在高剂量时给药组伴有贫血、肾炎和尿钙盐沉积等现象8。托法替尼在佐剂型关节炎鼠模型中血浆浓度半衰期是 0.9 h9，对 P450 代谢酶基本无抑制或诱导效应，在体外药物浓度达到 25 mol/L 以上才能观察到诱导效应，而用于体内治疗时的血药浓度小于1 mol/L10。药物相互作用研究表明，托法替尼与甲氨蝶呤联用时在体内代谢没有显著差异，与氟康唑同服有血药浓度升高影响。体内毒性研究表明本品在代谢、血压、淋巴细胞增殖等方面无显著异常症状，有与剂量相关的贫血等血液方面的副作用，可能与同时抑制 JAK2 有关，JAK2 通路与造血因子密切相关。5 临床研究 辉瑞公司于2009年启动了托法替尼治疗RA的期临床研究，覆盖了 35 个国家地区11。一组双盲、安慰剂对照、单独使用托法替尼治疗成人中至重度 RA 临床研究纳入约 611 名对缓解病情抗类风湿关节炎药物无应答患者，随机分成 5、10 mg 组及安慰剂组，每天服药 2 次。3 个月后 ACR20 响应率（美国风湿学会的量表评分与