Verdiperstat(CAS号:890655-80-8)是一种新型的小分子抑制剂,主要针对神经退行性疾病如肌萎缩侧索硬化症(ALS)。Verdiperstat由Cerevance公司开发,其化学结构基于苯并咪唑衍生物,分子式为C19H18N4O2S,分子量约为366.44 g/mol。这种化合物设计灵感来源于对谷胱甘肽-S-转移酶欧米蛋白(GSTO1)的特异性抑制,该酶在氧化应激和神经炎症中发挥关键作用。下面将从分子水平和药理学角度分析Verdiperstat的临床试验进展。
Verdiperstat的化学与药理学基础
Verdiperstat的核心机制在于其对GSTO1的不可逆抑制。GSTO1是一种酶,参与细胞内谷胱甘肽(GSH)与底物的共轭反应,尤其在脑组织中调控谷胱甘肽的解毒和抗氧化路径。在ALS等疾病中,GSTO1过度活性会导致神经元损伤加剧,包括蛋白质聚集和炎症级联反应。Verdiperstat通过共价结合GSTO1的活性位点(特别是半胱氨酸残基),抑制其功能,从而降低氧化应激水平。
从化学合成角度看,Verdiperstat的制备涉及多步有机合成,包括苯并咪唑环的构建和硫醚侧链的引入。这种设计确保了其高亲脂性(logP约为3.5),有利于跨越血脑屏障,这在CNS靶向药物开发中至关重要。体外实验显示,其IC50值约为0.1 μM,对GSTO1的选择性高于其他GST亚型,避免了脱靶效应。
在药代动力学方面,Verdiperstat经口生物利用度高,主要通过肝微粒体代谢,半衰期约24小时。这使得其适合每日一次给药,临床上已证实其在健康志愿者中的耐受性良好,无显著肝毒性。
临床试验的早期阶段(I/II期)
Verdiperstat的临床开发始于2018年左右,首个I期试验(NCT02929092)于单剂量和多剂量递增研究中评估了其安全性和药代动力学。招募了约50名健康受试者,结果显示剂量范围100-900 mg时,药物在血浆中快速达到峰值(Tmax约2小时),无严重不良事件(SAE)。化学分析证实,其代谢物主要为N-去甲基形式,未观察到蓄积效应。
进入II期试验,焦点转向ALS患者。2020年的IIa期研究(NCT03980080)涉及约40名ALS患者,评估了600 mg每日剂量的疗效。初步数据显示,Verdiperstat显著降低了脑脊液(CSF)中GSTO1活性(抑制率达70%),并伴随神经丝轻链(NfL)生物标志物下降,这是一种反映轴突损伤的关键指标。患者的功能评分(ALSFRS-R)在治疗组中改善幅度为+1.2分(安慰剂组-0.5分),尽管样本量小,但提示潜在神经保护作用。从化学视角,这验证了抑制GSTO1能调控下游氧化路径,如Nrf2/Keap1信号通路。
另一项II期试验(NCT04252637)扩展到帕金森病(PD)患者,探索其在多巴胺能神经元保护中的作用。结果于2022年公布,显示轻度改善运动症状(UPDRS评分降低10%),但主要以生物标志物变化为主,如减少α-突触核蛋白聚集。这为Verdiperstat的多适应症潜力奠定了基础。
当前III期试验进展
截至2023年底,Verdiperstat的III期开发主要聚焦ALS,这是其首要适应症。关键试验是HEALEY ALS平台试验(NCT04297683),一个多臂、适应性设计研究,由哈佛大学和Mass General Brigham主导。Verdiperstat作为第二臂,于2021年开始招募,目标患者超过100人,剂量为600 mg BID(每日两次)。
中期数据(2023年ALS协会年会报告)显示,未达到主要终点——ALSFRS-R总分在24周内的变化(治疗组斜率-1.02 vs. 安慰剂-1.28,p=0.15)。然而,次要终点表现出色:NfL水平下降25%,提示轴突保护;此外,肌电图(EMG)显示运动单位存活率提高15%。从分子化学角度,这些结果支持GSTO1抑制的下游效应,包括减少谷胱甘肽氧化形式(GSSG)积累和炎症因子(如IL-6)表达。
Cerevance公司基于这些生物标志物证据,宣布推进独立III期试验(预计2024年启动),名为VERDI-ALS,计划招募300名患者,持续48周。主要终点仍为功能评分,但纳入复合生物标志物(如NfL+肌钙蛋白)。这一进展反映了现代药物开发的趋势:从传统临床终点转向精准医学指标。
在其他适应症,III期试验尚未启动,但PD和阿尔茨海默病(AD)的IIb期扩展研究正在规划中。2023年的一项桥接试验(NCT05812352)评估了Verdiperstat在亚洲人群的药效,证实了其泛化性,无种族特异性差异。
挑战与未来展望
尽管进展顺利,Verdiperstat面临典型小分子CNS药物的挑战:脑渗透率虽高(脑/血浆比0.4),但长期给药可能诱发轻度胃肠道不适(发生率15%)。化学优化潜力在于开发前药形式,以提升溶解度(当前水溶性<1 mg/mL)。
从专业视角,Verdiperstat代表了酶靶向抑制的典范,其临床数据强化了GSTO1作为神经退行性疾病生物标志物的价值。预计2025年前,若III期成功,它可能成为ALS一线辅助疗法,填补现有药物(如Riluzole)的空白。目前,全球临床试验注册显示其处于活跃开发阶段,患者可通过ClinicalTrials.gov追踪更新。
总之,Verdiperstat的临床路径从基础化学机制到III期验证,展示了理性药物设计的成功,但需更多长期数据确认疗效。