新型抗人类非洲锥虫病药物Acoziborole的人体放射性标记研究：质量平衡、药代动力学与代谢排泄特征

　　本综述系统阐述了新型苯并硼酸酯类药物Acoziborole（SCYX-7158）在健康受试者中的质量平衡、药代动力学（PK）及代谢排泄特征。该研究通过单次口服14C标记示踪技术，揭示药物具有高吸收率、有限代谢、极低肾排泄（＜1%）及缓慢胆道-粪便主导消除（74.2%）的特性，其血浆半衰期（t1/2≈272 h）与总放射性高度一致（95.1%为原形），为治疗人类非洲锥虫病（HAT）的临床转化提供关键依据。

　　

ABSTRACT

Acoziborole作为一种对冈比亚布氏锥虫和罗得西亚布氏锥虫具有活性的氧硼杂环6-羧酰胺衍生物，是治疗人类非洲锥虫病（HAT）的潜在新药。这项在六名健康男性参与者中进行的开放性I期研究评估了单次口服960 mg剂量[¹⁴C]-acoziborole后的质量平衡、药代动力学、代谢途径和排泄情况。收集了120天的血液、血浆和粪便样本以及16天的尿液样本。使用加速器质谱法测定了总循环放射性的排泄平衡和全身暴露量。在血浆、尿液和粪便的混合样本中进行了代谢谱分析。液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）定量了血浆和尿液中的acoziborole及其代谢物SCYX-3109。到第60天，回收了87.3%的总放射性（尿液中占总剂量的10.9%，粪便中占74.2%），第59天至第61天之间的排泄增量小于1%。总放射性的平均比率表明其在血细胞和血浆中的分布相当。血浆中总放射性和acoziborole的浓度-时间曲线相似。在血浆中，acoziborole占总放射性的95.1%，一种acoziborole的氧化形式占2.3%，而未检测到SCYX-3109。在尿液中检测到七种代谢物（氧化脱硼、葡萄糖醛酸化和单氧化），其个体丰度相对于剂量的0.1–2.1%；未变化的acoziborole占0.6%。在粪便中，acoziborole、SCYX-3109和acoziborole的另外两种氧化或脱硼形式分别占剂量的33.6%、12.3%和2.3%。Acoziborole显示出良好的吸收、有限的代谢、极少的尿液消除以及主要但缓慢的胆汁-粪便消除。

INTRODUCTION

Acoziborole (SCYX-7158) 是一类首创的氧硼杂环6-羧酰胺衍生物，对引起人类非洲锥虫病（HAT）的冈比亚布氏锥虫（T.b. gambiense）和罗得西亚布氏锥虫（T.b. rhodesiense）具有活性。HAT，也称为“昏睡病”，是一种由采采蝇传播的危及生命的疾病，被认为在36个国家流行，主要分布在撒哈拉以南非洲的农村地区。该疾病分为两个临床阶段：在早期血淋巴阶段（阶段1），锥虫存在于血液和淋巴系统中，导致轻微和非特异性的临床体征和症状。在晚期的脑膜脑炎阶段（阶段2），寄生虫侵入中枢神经系统，患者表现出特征性的神经系统表现，如定向障碍、睡眠障碍增加，并最终导致昏迷和死亡。

Acoziborole是从一系列苯并硼杂环6-羧酰胺衍生物中筛选出来的，这些衍生物在HAT的临床前阶段1和阶段2小鼠模型中显示出良好的体外效力和疗效。Acoziborole靶向冈比亚布氏锥虫中的切割和聚腺苷酸化特异性因子3（CPSF3），这是一种参与控制前mRNA聚腺苷化和反式剪接的内切核酸酶。在急性和慢性冈比亚布氏锥虫感染的小鼠模型中，发现以5–25 mg/kg/天的剂量口服acoziborole可以治愈并显著延长生存期。临床前药代动力学（PK）研究表明，acoziborole口服后吸收良好（在小鼠和非人灵长类动物（NHPs）中的绝对生物利用度分别为55%和89%）。此外，已证明acoziborole能够穿过血脑屏障，在大鼠中的脑与血浆AUC_0–24h比率为44%，与小鼠相似。在NHPs中，脑脊液（CSF）中的acoziborole浓度在每个时间点约为血浆浓度的5%。在迄今为止研究的所有动物物种中，acoziborole通过氧化缓慢代谢，在氧化脱硼后形成至少一种无活性代谢物（SCYX-3109）。此外，在Sprague-Dawley大鼠中单次口服[¹⁴C]-acoziborole（10 mg/kg）后，在给药前、给药后6小时、24小时和96小时采集血浆样本，并在6-24小时、24-48小时和48-72小时的时间间隔收集尿液和粪便。通过放射性HPLC和LC-MS/MS在血浆、尿液和粪便中检测到五种代谢物，包括SCYX-3109，或由acoziborole的单氧化、SCYX-3109的单氧化、SCYX-3109的双氧化以及SCYX-3109的葡萄糖醛酸化产生。

在一项针对健康撒哈拉以南非洲男性参与者的首次人体I期单剂量研究中，acoziborole的血浆浓度在给药后24小时内迅速升高，并保持稳定直至给药后96小时，然后非常缓慢地下降，t_1/2在267至411小时之间。此外，acoziborole在体内分布广泛，在脑脊液中发现的未结合浓度为0.3–4.6%，与小鼠临床前研究中观察到的范围（0.3–3.9%）相同。相比之下，人体中SCYX-3109的血浆浓度在所有时间点都非常低。

在刚果民主共和国和几内亚进行的一项临床II/III期、多中心、开放性、前瞻性研究显示，208名确诊感染冈比亚HAT的撒哈拉以南非洲男性和女性患者在接受单次空腹口服960 mg acoziborole后，表现出可接受的安全性和耐受性。在晚期患者（改良意向治疗人群）中，18个月时的治疗成功率为95.2%，在162名患者中的159名（可评估人群）中为98.1%。

鉴于了解acoziborole在人体中的代谢和消除的重要性，本研究的目标是表征相同单次口服剂量（960 mg）的[¹⁴C]-acoziborole在健康参与者中的质量平衡、PK、代谢和排泄特征。

MATERIALS AND METHODS

研究设计和干预措施

这项单中心、开放性、单组、非随机、单次口服剂量研究在Quotient Sciences Ltd（英国诺丁汉郡拉丁顿）进行。临床试验授权来自英国药品和保健品管理局（MHRA）。[¹⁴C]-acoziborole的给药批准来自英国卫生和社会保健部赞助的专家委员会（放射性物质管理咨询委员会[ARSAC]）以及ARSAC认可的Quotient Sciences核医学医师。本研究获得英国当地研究伦理委员会的批准，并按照《赫尔辛基宣言》和国际人用药品注册技术协调会（ICH）E6良好临床实践指南进行。该研究在ClinicalTrials.gov（NCT04270981）和EudraCT（参考号2019-004059-35）注册。在进行任何与研究相关的程序之前，获得了所有参与者的书面知情同意。

参与者在给药前一天晚上（第-1天）入住，并在第1天早上经过至少9小时的空腹后给药。他们保持空腹直至给药后约4小时，此时提供午餐。参与者留在诊所直至给药后240小时（直至第11天）。鉴于acoziborole的终末半衰期较长，参与者需返回临床单位进行第14-17天的额外48小时收集期，在收集期前一天的晚上入住，并在第31天、59天、89天和119天进行四次后续门诊访问。然而，由于COVID-19大流行，参与者被要求在家中进行48小时的粪便收集（即第31-33天、第59-61天、第89-91天和第119-121天），而不是返回进行门诊访问。收集的样本在每个收集期结束时快递至临床单位。在最后一次门诊访问后5-10天进行了随访电话，以确保参与者的健康。

研究参与者

参与者是健康的白种人男性，年龄在18至55岁之间，体重指数（BMI）为18–30 kg/m²。根据给药前28天内进行的体格检查、生命体征、12导联心电图（ECG）、临床实验室测试和尿液药物测试的筛查结果，参与者被视为健康状况良好。参与者没有药物过敏或与任何药物或制剂赋形剂相关的过敏反应史。其他排除标准包括：在第一天前90天内接受过任何临床研究用药品（IP）的参与者；研究地点员工或其直系亲属；过去2年内有药物或酒精滥用史；每周定期饮酒量>21单位；当前吸烟者或过去6个月内吸烟者；伴侣怀孕或哺乳；或过去12年内辐射暴露超过5 mSv或过去5年内超过10 mSv。完整的纳入和排除标准可在补充信息部分1中获取。

放射性标记的acoziborole和剂型

非放射性标记的acoziborole由Avista Pharma（现为Cambrex，美国北卡罗来纳州达勒姆）按照药品生产质量管理规范（GMP）合成。[¹⁴C]-acoziborole由Aptuit（美国堪萨斯城）合成；¹⁴C取代了二甲基取代的¹²C原子（图1），比活度为0.157 mCi/mg。[¹⁴C]-acoziborole与非放射性标记的acoziborole混合，并由Selcia Ltd（英国昂加尔）按照GMP进一步纯化，放射化学纯度为99.3%，比活度为0.94 nCi/mg。使用非放射性标记的acoziborole稀释[¹⁴C]-acoziborole至目标放射性水平。口服给药的[¹⁴C]-Acoziborole以240 mg羟丙基甲基纤维素胶囊形式提供，含有不超过（NMT）9.25 kBq（250 nCi）的¹⁴C，这些胶囊在Quotient Sciences Ltd（英国诺丁汉）生产。生产、包装、质量控制和临床用品的制备符合GMP指南。受试者在空腹条件下单次口服960 mg [¹⁴C]-acoziborole（四个胶囊，总共含有NMT 1,000 nCi [37 kBq]的¹⁴C）。放射性剂量是根据英国公共卫生部基于[¹⁴C]-acoziborole在Sprague-Dawley大鼠中的分布研究数据提供的人体剂量学计算后确定的。在该研究中，给予10 mg/kg剂量（200 μCi/kg）后，7天内粪便中收集的放射性分别占雄性和雌性总放射性的66%和73%以上，粪便和尿液合计分别占雄性和雌性的85%和86%以上。相关的辐射暴露落在国际放射防护委员会（ICRP）指南（1992年）的I类研究范围内（≤0.1 mSv）。

安全性和耐受性评估

通过不良事件（AE）报告以及在特定时间进行的体格检查、生命体征、12导联心电图和实验室评估来评估安全性（见补充信息部分2）。从参与者签署同意书之时起直至研究最终出院后5-10天的随访电话期间，记录所有AE，并评估AE的类型、严重程度、频率以及与IP的关系。

样本收集

通过留置插管或静脉穿刺收集静脉血样本。在IP给药前立即采集12 mL样本置于肝素化玻璃管中并冰浴，并在给药后1、4、9、12、24、48、72、96、120、144、168和240小时以及第15、31、59、89和119天采集3 mL样本。通过插管抽出的前0.5 mL血液被丢弃。每个时间点的肝素化全血等分试样（1 mL）在≤?20°C下储存，用于总放射性分析。剩余的血液进行离心，收获的血浆在约?20°C下储存用于生物分析，或转移（精确1 mL）到预先装有5 μL甲酸的聚丙烯管中。一份血浆样本（0.5 mL）用于代谢物谱分析，另一份（0.5 mL）用于母药和SCYX-3109代谢物分析。剩余血浆用于总放射性分析。

在IP给药前（单次排尿）收集尿液样本，然后在给药后0-6、6-12、12-24、24-48、48-72、72-96、96-120、120-168、168-192、192-216和216-240小时的时间间隔内收集，并在给药后第15天开始的额外48小时收集期内收集（即336-384小时）。样品用柠檬酸酸化以避免acoziborole降解，并在块状收集期结束前冷藏。然后记录尿液的总重量和体积。在每个收集期结束时，从样本中取两份酸化尿液等分试样（20 mL），储存在聚丙烯管中，于?20°C下保存，直至进一步进行总放射性分析。收集两份1 mL酸化尿液到含有牛血清白蛋白水溶液（以避免acoziborole的非特异性吸附）和NaCl的管中，用于acoziborole和SCYX-3109测定。用于代谢物谱分析的尿液样本根据上述时间间隔（0至240小时）为每位参与者进行混合。

在给药前和给药后0-6、6-12、12-24、24-48、48-72、72-96、96-120、120-168和168-240小时的块状间隔期收集粪便，并在第15、29、59、89和119天开始的五个额外48小时家庭收集期内收集。在每个收集期结束时，保留部分样本（50 g）并在约?20°C下储存直至分析。剩余的粪便匀浆与每个时间间隔结束时收集的粪便合并，并在约?20°C下储存。

血浆和尿液测定

SGS比利时（比利时瓦夫尔）使用经过验证的生物分析方法进行测定acoziborole和SCYX-3109浓度的分析，采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS），使用Supelco Ascentis Express C8, 2.7 μm, 50 × 2.1 mm内径的分离柱。在血浆中，acoziborole的定量下限（LLOQ）为25 ng/mL，SCYX-3109为10 ng/mL。在尿液中，acoziborole和SCYX-3109的LLOQ均为10 ng/mL。

总放射性的测定

TNO（荷兰莱顿）进行了总放射性分析以及代谢物谱分析和鉴定。所有血液、血浆、尿液和粪便匀浆样本均通过加速器质谱法（AMS）分析总放射性。AMS分析使用4110 Bo型1 MV多元素AMS（高压工程公司，软件：AMS 155）进行，使用澳大利亚国立大学（ANU）蔗糖-8542（C₁₂H₂₂O₁₁）作为系统适用性测试样本，其具有经认证的¹⁴C/¹²C同位素比率，并使用[¹⁴C]-对乙酰氨基酚作为AMS质量检查样本。

对于每个（稀释的）样本，将5 μL血液、5 μL血浆、15 μL尿液或30 mg在1% CMC溶液中制备的粪便匀浆（1% CMC溶液:粪便比例为4:1）转移到锡箔杯中。样品在氮气流下干燥，随后放入元素分析仪（EA, Vario Micro, Elementar, Germany）中，该分析仪充当AMS的自动进样器和燃烧装置。血液、血浆和尿液样本进行单次分析。粪便匀浆进行三次分析，并报告平均值。血浆和血液中的总放射性以acoziborole的纳克当量（Eq）/mL表示。血浆中的LLOQ为47.3 ngEq/mL（1.51 mBq/mL），血液中为165.4 ngEq/mL（5.28 mBq/mL），尿液中为33.8 ngEq/mL（1.08 mBq/mL），粪便中为87.1 ngEq/mL（2.78 mBq/mL）。

代谢物谱分析和鉴定

制备了血浆（0-336小时，包括1、4、9、12、24、48、72、96、120、168、240和336小时时间点）、尿液（0-240小时，包括0-6、6-12、12-24、24-48、48-72、72-96、96-120、120-168、168-192、192-216和216-240小时时间间隔）和粪便匀浆（0-240小时，包括0-6、6-12、12-24、24-48、48-72、72-96、96-120、120-168和168-240小时时间间隔）的个体混合样本；对于血浆，根据参考文献11中描述的方法制备；对于粪便，使用基于总体积的每个时间点的相等百分比。随后，通过混合每位参与者混合样本的等体积来制备每个基质的混合样本。此外，通过混合每个给药前样本的等体积来制备血浆给药前混合样本。对于尿液和粪便，使用TNO空白混合样本来生成给药前样本。样品在低于?18°C下储存。样品（100 μL血浆、250 μL尿液和200 mg粪便）经过预处理并注入超高效液相色谱（UPLC）-MS系统（Acquity UPLC系统[Waters] coupled to a Q-Exactive [Thermo]；Acquity HSS C18 VanGuard 5 mm × 2.1 mm, 1.8 μm [Waters]预柱和Acquity HSS C18 100 mm × 2.1 mm, 1.8 μm d.p. [Waters]）。收集馏分并通过AMS进行离线分析。AMS分析在AMS系统上进行，该系统包括元素分析仪、双气体接口和1 MV多元素AMS。所有粪便匀浆样品分析均进行三次。使用血浆给药前和TNO空白尿液及粪便混合样本进行背景校正。UPLC方法验证包括保留时间稳定性和提取回收率的测定。代谢物根据观察到的活性高于基线的馏分进行初步归属，基于保留时间和DNDi提供的结构信息。通过高分辨率质谱分析获得的精确质量数据确认了代谢物的存在。

药代动力学和统计分析

使用标准非房室分析和WinNonlin version 8.1软件（Certara, Princeton, NJ, USA）根据实际采样时间计算PK参数。

对于血浆和全血中的总放射性，报告了C_max、t_max、t_1/2、AUC_0–240h、AUC_0–t和AUC_0–∞。基于C_max和AUC值计算血液与血浆比率。对于尿液、粪便及两者合计中排泄的总放射性，计算了以下参数：在t₁和t₂之间时间间隔内排泄的总放射性总量（Ae_t1?t2），Ae_t1?t2以给药剂量的百分比表示（%Ae_t1?t2），CumAe和Cum%Ae。对于CumAe计算，使用从先前收集间隔结束到后续收集间隔开始的排泄速率-时间曲线下面积来估算在WinNonlin未收集尿液和粪便的时间间隔内总放射性的回收率。

对于血浆中的acoziborole和SCYX-3109，报告了最大浓度（C_max）、达到C_max的时间（t_max）、消除半衰期（t_1/2）、从时间0（给药前）至给药后240小时的血浆浓度-时间曲线下面积（AUC_0–240h）、从时间0到最后可测量浓度的AUC（AUC_0–t）以及从时间0到无穷大的AUC（AUC_0–∞），以及acoziborole的表观总清除率（CL/F）和终末期的表观分布容积（V_z/F）。基于C_max和AUC_0–∞计算SCYX-3109与母药的比率。

在尿液中，报告了以下参数：截至240小时、384小时以及最后一次可测量浓度时间的acoziborole和SCYX-3109的累积排泄量（CumAe）（分别为CumAe_0–240h、CumAe_0–384h和CumAe_0–t），截至240小时、384小时以及最后一次可测量浓度时间的CumAe以给药剂量的百分比表示（分别为Cum%Ae_0–240h、Cum%Ae_0–384h和Cum%Ae_0–t）以及肾清除率（CLr，计算为CumAe_0–240h/AUC_0–240h）。

描述性统计以观察次数（N）、算术平均值、中位数、标准差（SD）和变异系数（CV%）表示。

RESULTS

参与者

六名年龄在26-55岁（平均36.3岁）、BMI在24.5-28.8 kg/m²（平均26.5 kg/m²）的健康白种人男性参与者参加了本研究（表1）。所有接受IP并在给药后240小时内收集生物样本的参与者均被视为可评估，并纳入安全性和PK分析（N = 6）。除一名参与者外，所有参与者都收集了长达2,880小时的血液、血浆和粪便样本。

研究执行情况

药代动力学、质量平衡以及代谢物谱分析和鉴定样本获取直至第15天（给药后360小时）。在研究临床进行期间，全球COVID-19大流行的出现以及随之而来的旅行和行动限制使得必须对方案进行更改。第15天之后未再入住临床单位。按照原始评估计划，血液和血浆样本收集至给药后240小时。修正案将返回访问从临床单位的48小时居住改为短时间的门诊访问，随后进行家庭粪便收集期。由于在研究中心之外准备尿液样本的复杂性，在缺少额外居住期的情况下无法收集尿液样本。

安全性和耐受性

Acoziborole总体耐受性良好，所有报告的治疗期出现的不良事件（TEAE，六名参与者中共13起，见补充信息部分3）均为轻度或中度严重程度，并迅速缓解。大多数TEAE（10/13）被认为与IP无关。给药后心电图参数、生命体征或体格检查均无显著变化。所有平均实验室测试（血液化学、血液学和尿液分析）结果均在可接受范围内或被认为无临床意义。本研究未报告死亡、严重不良事件或因任何不良事件导致的参与者 discontinuation。

放射性、acoziborole及其代谢物SCYX-3109的药代动力学

血浆的提取效率为98.3%，表明没有明显的不可逆结合或被血浆组分隔离。血液和血浆中总放射性以及血浆中acoziborole及其代谢物SCYX-3109的平均浓度-时间曲线如图2所示。所选PK参数的摘要报告于表2。

在所有参与者的给药后1小时采集的第一个样本中均可测量到血液和血浆中的总放射性以及血浆中的acoziborole。acoziborole和血浆中总放射性的中位t_max均为48小时，个体值在48至72小时之间。

从0到1,440小时（第61天），acoziborole和血浆中总放射性的浓度-时间曲线具有可比性。然而，由于研究参与者在acoziborole给药后留在诊所单位直至240小时，主要比较了该时间段内的PK参数。acoziborole和血浆中总放射性的C_max和AUC_0–240h值相似（C_max：14.20 μg/mL 和 13.13 μg-eq/mL；AUC_0–240h：2,519.78 μgh/mL 和 2,250.74 μg-eqh/mL）。因此，基于acoziborole与血浆中总放射性的AUC_0–240h和AUC_0–∞比率，acoziborole几乎占血浆放射性的100%。SCYX-3109在[¹⁴C]-acoziborole给药后24至48小时之间首次在血浆中检测到，并在所有参与者的给药后48至336小时之间可定量。在240小时期间，血浆中SCYX-3109的平均浓度极低，基于AUC_0–240h比率，占acoziborole血浆水平的0.2%。

平均总放射性在血液和血浆中显示出定性相似的浓度-时间曲线（图2），全血中的平均总放射性浓度与血浆中的浓度相当。血浆中acoziborole以及血浆和血液中总放射性的估算终末t_1/2值（表2）也相似，平均值分别为272.1小时、278.3小时和239.2小时，导致acoziborole与血浆和血液中总放射性的平均t_1/2比率分别为1.0和1.1。

在第89天，五名参与者中有两名血浆中的总放射性仍可定量高于LLOQ；然而，在最后采样日（第119天），没有参与者的血浆中有可定量的总放射性。

放射性的排泄和回收

对于粪便匀浆和尿液（仅离心），提取效率分别为76.0%和108.7%。排泄的总放射性和质量平衡见补充信息部分4，从粪便（直至1,440小时）和尿液（直至384小时）回收的放射性累积比例显示于图3。口服960 mg [¹⁴C]-acoziborole后，回收的放射性主要在粪便中检测到。粪便中总放射性的平均Cum%Ae（±SD）在240小时、384小时和1,440小时后分别占总剂量的50.9 ± 8.8%、59.9 ± 8.5%和74.2 ± 5.9%。尿液中总放射性的平均Cum%Ae（±SD）在240小时和384小时后分别占总剂量的7.7 ± 1.9%和10.9 ± 3.0%。在整个1,392小时内，尿液和粪便中总放射性的几何平均回收率为87.2%，CV%较低（5.5%），并且直至1,440小时排泄增量