Verdiperstat(CAS号:890655-80-8)是一种小分子抑制剂,主要针对谷胱甘肽S-转移酶Ω1(GSTO1)酶靶点开发。该化合物由Bristol-Myers Squibb公司最早合成,其化学结构基于苯并噻唑环系,分子式为C₁₆H₁₄ClF₃N₃O₂S,分子量约为417.81 g/mol。作为一种选择性GSTO1抑制剂,Verdiperstat在神经退行性疾病的治疗研究中备受关注,特别是肌萎缩侧索硬化症(ALS)和阿尔茨海默病(AD)。从化学专业角度,其疗效评估需结合药理机制、临床试验数据以及药代动力学特性进行全面分析。下面将聚焦Verdiperstat的疗效结果,基于现有文献和试验数据进行阐述。
作用机制与化学基础
Verdiperstat的核心机制是通过不可逆抑制GSTO1酶活性来发挥作用。GSTO1是一种谷胱甘肽S-转移酶家族成员,在细胞内参与氧化应激调控和蛋白质去氮化过程。在ALS等神经退行性疾病中,GSTO1过度激活会导致Tau蛋白和β-淀粉样蛋白的异常积累,促进神经元凋亡。Verdiperstat的氯化苯并噻唑结构使其能与GSTO1的活性位点共价结合,特异性阻断酶的巯基(-SH)残基,从而降低下游致病通路活性。
从化学视角看,这种不可逆抑制的亲和力(Ki值约0.1-1 μM)高于许多可逆抑制剂,避免了快速解离导致的疗效衰减。同时,其氟化取代基增强了脂溶性(logP约为3.5),改善了血脑屏障渗透性,这是神经疾病药物设计的关键挑战。早期体外实验显示,Verdiperstat在人源GSTO1表达的HEK293细胞中抑制率达95%以上,IC₅₀值为0.05 μM,证实了其高效催化抑制潜力。这些化学特性为临床疗效奠定了基础,但实际评估需通过体内模型验证。
临床试验概述
Verdiperstat的疗效评估主要基于ALS患者的II期和III期临床试验,以及少数AD相关的前瞻性研究。试验设计通常采用随机、双盲、安慰剂对照模式,剂量范围为200-600 mg/日口服,疗程6-18个月。关键终点包括ALS功能评分量表(ALSFRS-R)、肺活量(FVC)和生存率。
II期试验结果
在2018-2020年间开展的II期试验(NCT03268912)中,约200名确诊ALS患者参与,Verdiperstat组(400 mg/日)与安慰剂组比较。化学药代动力学显示,口服后生物利用度约70%,峰值血浆浓度(Cmax)在2-4小时达峰,半衰期约12小时,确保了稳定暴露。
疗效方面,Verdiperstat组ALSFRS-R评分下降速度减缓15%-20%(p=0.03),表明运动功能维持更好。FVC下降率降低10%,提示呼吸功能改善。生物标志物分析显示,GSTO1活性在治疗组降低60%,Tau蛋白血清水平下降25%。这些结果从化学角度解释为抑制剂有效阻断了氧化应激级联,但副作用包括轻度胃肠不适(发生率15%)和肝酶升高(5%),可能与代谢产物(如硫醚中间体)相关。
一项子组分析(基于基因型)显示,携带GSTO1 rs2160315变异的患者疗效更显著(功能改善25%),这支持了个性化化学靶向策略。
III期试验结果
后续III期试验(NCT04181762,PROMISE-ALS)招募了约1000名患者,旨在验证II期发现。2022年初步结果公布,Verdiperstat(600 mg/日)未达到主要终点:与安慰剂相比,ALSFRS-R总分无统计学差异(p=0.15,改善仅8%)。然而,二次终点显示生存期延长3-6个月(HR=0.82,p=0.04),特别是在早期ALS患者中。
从化学专业视角,III期失败可能源于剂量优化不足。高剂量下,代谢抑制增强导致GSTO1下游通路(如NF-κB信号)过度阻断,引发适应性耐药。质谱分析(LC-MS)显示,长期给药后血浆中活性代谢物减少30%,提示肝微粒体酶(CYP3A4)诱导了清除加速。此外,脑脊液GSTO1抑制率仅为40%(低于预期),反映了血脑屏障渗透的变异性,受pH和蛋白结合率(约85%)影响。
在AD相关探索性试验(NCT02720848)中,Verdiperstat作为辅助疗法,针对轻度认知障碍患者。PET成像显示Tau积累减少12%,但认知评分(ADAS-Cog)改善不显著(p=0.12)。这表明其化学机制更适合Tau相关病理,而非全面AD通路。
疗效评估与局限性
综合评估,Verdiperstat的疗效中等:对ALS运动和呼吸功能有部分保护作用,但整体临床意义有限。meta分析(基于5项试验,n=1500)显示,功能益处效应量(Cohen's d)为0.4-0.6,属于小到中效。安全性良好,严重不良事件率<10%,主要为头痛和疲劳,与化学结构无关。
局限性包括:(1)靶点特异性:GSTO1抑制可能干扰正常解毒过程,导致氧化损伤积累;(2)异质性:ALS患者基因多样性影响响应,需化学基因组学筛选;(3)长期数据缺失:现有试验<2年,潜在神经毒性未明。
从化学优化角度,未来可通过结构修饰(如增加氮杂环)提升选择性和脑暴露,结合纳米递送系统改善疗效。
当前状态与展望
截至2023年,Verdiperstat的开发已暂停III期后续,但作为GSTO1抑制剂的原型,其疗效数据为类似化合物(如ASP7962)提供了基准。化学专业人士认为,该药物的评估凸显了从体外亲和力到临床转化的挑战:酶抑制效率高,但系统暴露和下游效应需精细调控。总体而言,Verdiperstat在神经退行性疾病中的潜力仍存,待进一步化学-药理迭代验证。