自2008年首款CXCR4拮抗剂诞生以来，全球尚未有针对该靶点的药物获批上市。随着越来越多靶向CXCR4的创新疗法在临床研究中取得突破，这类产品有望为肿瘤、罕见病等更多疾病领域带来治疗选择和获益。
作为当下全球研发的热门靶点之一，针对趋化因子受体（CXCR4）的新药开发近期迎来诸多进展。今年7月，盛世泰科自主研发的CXCR4拮抗剂CGT-1881在美国获批临床，成为该公司首个中美双报获批的新药项目。今年6月，劲方医药宣布与BioLineRx公司合作，共同开发后者管线中接近新药上市申请（NDA）阶段的CXCR4抑制剂motixafortide。此外，全球还有多款围绕该靶点开发的创新疗法正在研究中。
CXCR4是一种已被证实的治疗靶点，其中CXCR4拮抗剂作为干细胞动员剂已经在临床上得到广泛应用。然而，自2008年首款CXCR4拮抗剂诞生以来，全球尚未有针对该靶点的药物获批上市。随着越来越多靶向CXCR4的创新疗法在临床研究中取得突破，这类产品有望为肿瘤、罕见病等更多疾病领域带来治疗选择和获益。CXCR4中文全称为趋化因子受体4，也称融合素或分化簇184（CD184），属于G蛋白耦联受体（GPCR）家族的一员。它在体内大部分组织和器官上都有表达，包含脑、胸腺、淋巴组织、脾、胃和小肠，以及特定细胞类型如造血干细胞（HSC）、成熟淋巴细胞、成纤维细胞等。在正常生理条件下，CXCR4发挥多种作用。CXCR4与其配体SDF-1（又称CXCL12）结合后，可通过促进CXCR4二聚体形成、空间构象改变、内化以及激活与其相偶联的G蛋白等机制，从而激活多种信号转导通路，进而影响细胞的趋化、运动、黏附、分泌、血管生成、生长等生物学行为。
▲与CXCR4/SDF-1有关的关键信号通路（图片来源：参考资料[3]）例如，在干细胞动员方面，SDF-1/CXCR4可以诱导CD34造血干细胞的增殖，以及介导造血干细胞的动员与归巢。研究证明，骨髓中造血干细胞动员到外周血有一个条件，就是摆脱骨髓基质的束缚以及穿越骨髓内皮细胞的隔膜，脱离骨髓基质的束缚过程就包括去除SDF-1与CXCR4结合后所产生黏附及趋化作用。在肿瘤方面，CXCR4在超过70％的人类癌症中过度表达，对肿瘤的生长、侵袭、血管生成、转移和对治疗药物的耐药性起着重要作用，其表达常常与疾病严重程度相关。CXCR4拮抗剂被证明可以改变肿瘤与基质的相互作用，使癌细胞对细胞毒性药物敏感，减少肿瘤生长和转移负担。在HIV感染方面，CXCR4也有参与其中。HIV的外壳与靶细胞膜的融合是HIV有效感染靶细胞的第一步，在这一融合过程中需要辅助受体CXCR4或CCR5的参与。如果能够阻断HIV外壳上的糖蛋白gp120与CXCR4的结合，将会有效地降低HIV对靶细胞的感染。在WHIM综合症方面，SDF-1/CXCR4与这种少见的免疫缺陷性疾病密切相关。SDF-1与CXCR4结合后所引发的激活信号以及随后的抑制信号之间的平衡失调，会导致信号通路的异常活化，造成了其趋化、F肌动蛋白以及钙流等生物学行为的增强。基于SDF-1/CXCR4广泛的生物学意义，特别是在造血干细胞的动员与归巢、肿瘤的转移与生长、HIV感染等方面的作用，CXCR4已成为当下前沿的研究靶点之一。其中，干细胞动员成为CXCR4拮抗剂开发率先取得突破的一个治疗领域。普乐沙福之后，全球第二款CXCR4拮抗剂即将递交NDA
2008年12月，全球首款CXCR4拮抗剂在美国获批，用于联合粒细胞集落刺激因子（G-CSF），一起动员非霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤病人的造血干细胞进入外周血，以供收集和进行之后的自体移植。这款产品就是赛诺菲（Sanofi）旗下的健赞（Genzyme）公司的普乐沙福（plerixafor，研发代号AMD3100）。2018年12月，该药作为非霍奇金淋巴瘤患者的造血干细胞移植动员剂在中国获批上市。造血干细胞移植又称骨髓移植，是一种重建患者正常造血和免疫功能的治疗方法，简单来说就是将健康的造血干细胞注入患者体内，以取代受损或病变的骨髓。然而，要采集足量的造血干细胞并不容易。由于造血干细胞在外周血（除骨髓之外的血液）的含量极低，必须通过“动员”才能使造血干细胞自骨髓释放至外周血，再通过血细胞分离采集技术而获得。
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在普乐沙福诞生前，接受造血干细胞移植的患者主要选择G-CSF单药或者联合化疗药物等传统的动员策略。这类方法往往干细胞采集成功率不高，且副作用较大，很多患者因采集不到足量的造血干细胞导致无法进行移植，或者移植后出现感染、造血恢复不良等并发症。普乐沙福的有效性和安全性在两项全球3期临床研究中得以证明，它与G-CSF联用的动员效果优于单用G-CSF，可大幅促进自体造血干细胞动员成功率。首款CXCR4拮抗剂的诞生也为这一领域的新药开发带来一定信心，此后越来越多生物医药公司加入CXCR4靶向疗法的研发中。其中，开头提到劲方医药于今年6月引进的motixafortide（BL-8040）就是一款靶向趋化因子受体CXCR4的多肽类拮抗剂。在一项针对多发性骨髓瘤自体造血干细胞移植的3期GENESIS试验中，该药联合G-CSF疗法动员造血干细胞并达到所有主要及次要终点。目前，BioLineRx公司已经与FDA完成pre-NDA会议沟通。若顺利获批，motixafortide将成为全球第二款CXCR4靶向药。值得一提的是，motixafortide还在针对晚期胰腺导管腺癌（PDAC）二线治疗的2a单臂试验中取得积极结果。数据显示，候选药与抗PD-1抗体Keytruda和化疗联用表现出可喜的抗癌活性，能够为患者带来临床获益。研究表明，通过抑制CXCR4的功能，motixafortide能够影响免疫细胞运输、效应T细胞的肿瘤浸润，以及减少肿瘤微环境中的免疫抑制细胞，从而将“冷”肿瘤变“热”。盛世泰科、和誉医药等均看好，更多前沿疗法正在开发中
除了上述已获批或者即将进入NDA阶段的两款产品，目前全球还有多款CXCR4拮抗剂正在开发中。根据ClinicalTrials网站，下面节选部分正在进行临床开发的产品作介绍。Mavorixafor（ABSK081，X4P-001）：由X4 Pharmaceutials开发的一款口服CXCR4拮抗剂，曾获美国FDA授予突破性疗法认定和孤儿药资格。和誉医药于2019年7月与X4 Pharmaceutics达成独家合作协议，获得它在大中华地区肿瘤等适应症的临床开发和商业化权益。据和誉医药早前新闻稿介绍，mavorixafor在肿瘤免疫治疗方面也拥有巨大潜力，CXCR4的阻断不仅能提高CD8阳性T细胞的数量和活性，而且能改变肿瘤微环境促进T细胞在肿瘤内的浸润，因而与免疫检查点抑制剂或其它药物联合治疗可具有协同效应。2021年7月，和誉医药已在中国启动ABSK081与君实生物的特瑞普利单抗联合治疗三阴性乳腺癌的1b/2期临床试验。在海外，mavorixafor正在开展针对先天免疫缺陷性疾病WHIM综合征的注册性临床3期试验。CGT-1881：盛世泰科在研的一款高效、高选择性的新一代CXCR4拮抗剂，具备一定新颖性和差异化优势。据悉，它采用口服给药，相比于已上市的注射药品有更好的用药便利性和可及性。同时，这款产品在口服生物利用度和穿越血脑屏障等方面具有明显优势。今年6月和7月，CGT-1881先后在中国和美国获批临床，成为该公司首个中美双报获批的新药项目。除了率先开发用于干细胞动员之外，该产品未来将在中美开展其它临床适应症如WHIM综合症。布利沙福（burixafor，TG-0045）：太景医药在研的一款CXCR4拮抗剂，也是该公司第一个自主研发并取得FDA新药临床试验申请（IND）批件的创新药物。公开资料显示，该产品具备应用于多种适应症的潜力，不仅可以高效率的将骨髓内的干细胞驱动至周边循环血中，以便提供血癌病人骨髓干细胞移植治疗；而且在动物模型中被证明，它对于缺血组织的修复如脑中风、心肌梗塞、末肢缺血等都有治疗效果；此外，它还具有化疗增敏的作用，可延缓化疗后的血癌病人复发。目前，该产品正在美国进行2期临床试验，它还在中国完成一项治疗复发或难治性急性髓系白血病成人患者的1期临床研究。2020年，太景医药与韩国生物科技公司GPCR签署布利沙福的全球权利转让合约。Ulocuplumab（BMS-936564）：百时美施贵宝（BMS）公司开发的一种全人源 IgG4抗CXCR4抗体，可抑制CXCR4与CXCL12的结合，拟开发用于治疗复发性或难治性急性髓性白血病、慢性淋巴性白血病、非霍奇金淋巴瘤等瘤种。目前，BMS公司正在全球开展一项治疗华氏巨球蛋白血症（WM）的1/2期临床试验。此外，围绕CXCR4/SDF-1信号通路，科学家们还在开发不同的创新疗法。例如泰宗生物正在开发一款可以与细胞表面CXCR4受体结合的SDF-1的类似物PTX-9908。它结合CXCR4受体后，会抑制肿瘤周围新血管的生成，从而阻断肿瘤细胞的生长和扩散。在健康志愿者和肿瘤病人身上进行的1/2期临床试验结果显示，PTX-9908在人体内具有良好的安全性和耐受性，同时也对一些肿瘤有一定的治疗作用。目前，该产品正在肝细胞癌患者中开展1/2期临床研究，并已在中国递交临床试验申请。研究还发现，携带CXCR4拮抗剂的溶瘤疫苗病毒（OVV）通过强烈抑制癌症初始细胞（CIC）和肿瘤微环境中的多种其他免疫抗性，与单纯的溶瘤病毒治疗相比，改善了异种移植模型的无肿瘤生存情况。这种疗法在临床前模型中展现的广泛抗肿瘤活性，具有控制转移性生长和逆转免疫抑制性肿瘤微环境的能力。值得注意的是，Tactiva Therapeutics公司已于2018年11月宣布获得一种携带CXCR4抗体的溶瘤疫苗病毒的使用权，拟用于治疗卵巢癌。未来，我们也希望科学的进步能够在CXCR4的新药开发领域取得更多进展，早日将创新成果转化为造福病患的疗法。
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