重组人神经生长因子：眼科的下一个必争赛道
重组人神经生长因子：眼科的下一个必争赛道
神经生长因子是我国的独创药物，如今，第二代神经生长因子，即重组人神经生长因子（rhNGF）逐渐进入了人们的视野。rhNGF以其独特的优势，在多个适应症上开展了临床试验，并在眼科罕见病领域取得了一定的成绩，国内也已开展了包括视神经损伤、神经营养性角膜炎、干眼症等在内的临床研发工作。
本文将分析rhNGF的作用机制及获批适应症，并对国内现有rhNGF品种的研发情况及临床适应症情况进行调研。相信未来rhNGF将不再囿于一代NGF的临床应用范围，在更广阔的眼科领域中实现更多价值。
背景
鼠神经生长因子获批适应症为正乙烷中毒性周围神经病和视神经损伤，自本世纪初上市以来，销售额节节攀升，2016年更是达到了43亿的成绩。但从2017年开始，国家对于鼠神经生长因子出台多条政策进行管制，鼠神经生长因子接连经历被列入合理用药目录、列入辅助用药、从医保目录中被移出等措施，销售额出现明显下滑，2022年仅有7亿进账。如今鼠神经生长因子已成为全自费用药，临床上的应用频率被大打折扣。
2017年，全球首个重组人神经生长因子，Dompé公司的塞奈吉明/Oxervate在欧洲获批，2018年在美国获批，2020年在中国获批，适应症为神经营养性角膜炎（NK）。该药物是首个治疗NK的药物，在中国被列入首批境外已上市且国内临床急需的新药名单。
继Oxervate的获批之后，人神经生长因子逐渐成为神经保护剂的研发热点之一，目前国内有多个项目进入临床阶段，且开发的适应症不再仅限于NK和传统的视神经损伤，而是发散到多种眼科疾病如干眼症的治疗。
作用机制
神经生长因子（Nerve Growth Factor，NGF）是神经营养因子家族中的生物活性因子之一，由α、β、γ三个亚基组成。NGF是具有神经营养和促突起生长双重生物学功能的一种神经细胞生长调节因子，对中枢神经系统及周围神经系统的发育、分化、生长、再生和功能特性的表达均具有重要的调控作用。
其中活性区为β亚基，由118个氨基酸组成的2个单链通过非共价键结合而成的二聚体，是NGF发挥神经再生与修复作用的活性亚单位，其受体的活化受PI3K-AKT、PLCγ-PKC、Ras-MAPK及Rac/CDC42等信号通路的调控[1]。
NGF受体分为高亲和力的TrkA和低亲和力的p75，其中TrkA是NGF发挥其生物学效应的功能型受体，广泛分布于中枢和周围神经系统的神经细胞、胶质细胞的膜表面。
NGF与神经元表面TrkA受体结合后，其作用是调控PI3K-AKT、PLCγ-PKC、Ras-MAPK及Rac/CDC42通路。NGF 通过激活 PI3K-AKT 通路可发挥抑制神经元凋亡和促进神经元存活的作用。通过激活PLCγ-PKC通路，可增加神经细胞突出的可塑性。Ras-MAPK通路参与神经元的生长、分化和突触可塑性等生理活动。Rac/CDC42信号通路能够促进神经突起的生长和分化。
而低亲和力NGF受体p75（p75NTR）在细胞死亡、存活和分化的分子联系中发挥作用，并通过这些过程促进组织修复、新陈代谢和神经退化所必需的生物学功能，并在广泛的神经和外周疾病中诱导表达，代表着一个新兴的药物发现靶点[2]。
综上，NGF 通过阻断神经细胞继发性损害级联效应，发挥神经保护作用。其神经保护作用机制是：
拮抗兴奋性氨基酸的毒性：兴奋性氨基酸如谷氨酸含量升高，可导致钙超载，激活凋亡信号通路使神经元进入凋亡程序。NGF可以抑制谷氨酸的升高，阻断钙超载，阻止神经元的凋亡；
减少氧自由基：NGF可以增加过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等氧自由基清除剂的活性，减轻神经元的过氧化损伤；
降低一氧化氮（NO）的细胞毒性：NO能够抑制氧化磷酸化酶类的活性，从而抑制细胞的呼吸功能。NGF通过降低NO合成酶的活性减轻NO的细胞毒性；
稳定细胞内Ca2+浓度：NGF可以调节与钙离子内流有关的蛋白质表达和功能，稳定Ca2+浓度，抑制钙超载引起的神经元损伤；
抑制凋亡蛋白活性：NGF可以促进抑凋亡蛋白的活性，抑制促凋亡蛋白和凋亡执行蛋白的活性，进而抑制神经元凋亡。
主要的rhNGF产品
目前全球唯一获批的重组rhNGF药物Oxervate用于治疗神经营养性角膜炎。
神经营养性角膜炎是一种退行性角膜疾病，由三叉神经角膜分布受损引起，可导致角膜感觉减少。角膜上皮通常是疾病表达的主要部位，表现为上皮细胞的活力、代谢和有丝分裂降低，从而导致上皮细胞破裂。上皮破裂可导致溃疡、感染、融化、穿孔，继发于愈合不良，最终导致失明。估计NK所有分期的患病率低于4.2例/10,000例患者，属于罕见病[3]。NK可分为3个阶段[4]：
1期：以点状角膜病变和/或角膜上皮增生和不规则为特征，可能与浅表新生血管和基质瘢痕形成有关。此外，还可以观察到干眼症状，包括眼睑下结膜的活性染料染色和泪膜破裂时间缩短。
2期：特征是持续性角膜上皮缺损（PED），通常为椭圆形或圆形，边缘光滑卷曲。通常在上皮缺损的边缘发现一个粘附不良的不透明和水肿上皮区域。角膜基质水肿也可能存在，并且在前房中也观察到较为常见的炎症反应。
3期：角膜基质被累及，并观察到角膜溃疡，并将发展为穿孔和/或基质融化。角膜熔化和穿孔也可能是医源性的，由局部类固醇的不当使用或未愈合溃疡的继发感染引起。
Oxervate是由大肠杆菌体系表达的NGF前肽。NGF天然存在于眼睛中，对交感和感觉神经元的生存和生长以及中枢神经系统（CNS）神经元的分化至关重要。科学文献中有证据表明小鼠NGF（mNGF）在治疗对其他非手术治疗无反应的中度和重度（2期和3期）NK患者中的疗效[5]。
Oxervate进行的临床试验如下。
表1 Oxervate临床试验
在针对NK的2项试验中，相当一部分患者角膜完全愈合，如下表。此处角膜完全愈合定义为治疗8周后角膜病变无染色且角膜其余部分无持续染色（角膜细胞不完整时会被荧光素染色）。
表2 Oxervate临床试验结果
由此可见，Oxervate可有效治疗中重度神经营养性角膜炎。除此之外，Oxervate还在进行用于青光眼、角膜炎、黄斑水肿、视网膜色素变性等适应症的临床研究，意在拓宽Oxervate的临床应用范围。
如今Oxervate已在国内获批上市，相信将为神经生长因子的临床应用提供新的方向，推动我国神经生长因子的研究和发展。
国内竞争格局
目前国内已有多个人神经生长因子项目处在临床阶段，其中进展最快的是康缘药业的重组人神经生长因子注射剂，已进入临床II期阶段，适应症为视神经损伤。
表3 国内rhNGF临床在研项目
1
康缘药业
根据公司官网披露，靶点为p75NTR，目前已进入临床II期，适应症为视神经损伤。除在中国进行的临床试验外，还与意大利的Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli Irccs Universita' Cattolica Del Sacro Cuore合作展开了针对神经系统疾病和颅脑损伤的临床II期研究，与意大利的Dompé Farmaceutici SpA合作针对干燥综合征、结缔组织病、干眼综合征和眼部疾病进行了临床III期试验。
2
未名生物
SMR001滴眼液属于生物1类新药，原液为CHO系统重组表达的人神经生长因子，生产工艺是基于美国Genentech公司表达工艺（用于制备NGF国际活性标准品）基础上进行优化。2016年9月厦门未名研发中心启动重组蛋白表达中试平台的建设。2017年11月，研发中心依托此中试平台，开展了重组人神经生长因子（rhNGF）的深度开发工作，将干眼症作为切入点来开发rhNGF的新给药途径、新适应症[6]。SMR001滴眼液表达量高，为国外临床阶段同类产品产量的7倍，即生产成本减少86%。目前该项目已完成干眼症临床I期试验。
注射剂型由于处于开发早期阶段，未披露相关信息。
3
四川自豪时代
靶点为p75NTR，与中国人民解放军军事科学院军事医学研究院联合开发，目前处于临床I期阶段。
4
重庆科润
根据公司官网披露，基于差异化的创新药物开发策略，依托公司成熟的原核表达平台，攻克多项技术难题，本品于2022年11月获得临床默许，已进入临床试验阶段。本产品已攻克CMC工艺开发瓶颈，建立起具有较高技术壁垒的高质量rhNGF制备工艺，并拥有更优的制剂处方，克服低浓度蛋白制剂稳定性难题，获得稳定性和质量更佳、更便于储存和使用的滴眼液制剂。
5
海特生物
由于处于开发早期阶段，未披露相关信息。
可以看出，企业在神经生长因子领域积极寻求突围之法，在适应症的选择上便可见一斑，不再首选传统的视神经损伤，而是转向干眼症、神经营养性角膜炎等疾病，试图开拓新的应用领域。另外，在剂型上也逐渐开始转向局部给药途径，尝试开发给药更为方便集中的滴眼液，从给药途径上寻找新的出路。
总之，在重重围堵之下，重组人神经生长因子已发掘出了一条新的道路，相信未来可在新的领域里为更多的患者带来优质的治疗方案。
参考文献：
[1] 徐如祥.神经生长因子的神经损伤修复机制及作用[J].中华神经创伤外科电子杂志,2016,2(01):1-4.
[2] Subash C Malik et al. In vivo functions of p75 NTR: challenges and opportunities for an emerging therapeutic target. Trends Pharmacol Sci. 2021 Sep;42(9):772-788.
[3] Oxervate CDE审评报告
[4] Oxervate EMA审评报告
[5] Bonini S, Lambiase A, Rama P, Caprioglio G, Aloe L. Topical treatment with nerve growth factor for neurotrophic keratitis. Ophthalmology. 2000 Jul;107(7):1347-51; discussion 1351-2.
[6] 山东未名生物医药股份有限公司关于“重组人NGF滴眼液”项目划转及拟设立合资项目公司的公告