VENT-02 Freebase（一种能够穿透中枢神经系统的NLRP3抑制剂）在人体中的首次安全性研究、药代动力学及药效学分析

《Clinical and Translational Science》：First-In-Human Safety, Pharmacokinetics, and Pharmacodynamics of VENT-02 Freebase, a CNS-Penetrant NLRP3 Inhibitor

　　**摘要**

NLRP3炎性体是先天免疫的关键调节器，也是炎症和神经退行性疾病的驱动因素。VENT-02是一种口服可吸收、能穿透中枢神经系统的选择性小分子NLRP3抑制剂。这项首次在人体中进行的研究采用了随机、双盲、安慰剂对照的设计，旨在评估VENT-02在健康志愿者中的安全性、耐受性、药代动力学和药效学。研究包括单次剂量递增阶段、多次剂量递增阶段以及脑脊液采样阶段。结果显示，VENT-02在单次剂量高达1600毫克以及每日两次（b.i.d.）剂量高达200毫克时均安全且耐受性良好，仅出现轻微的治疗相关不良反应。在每日两次400毫克剂量下，12名参与者中有5人（41.7%）出现了中度治疗相关不良反应。VENT-02在血浆中吸收迅速，空腹状态下的中位达峰时间为1.5–2.0小时，剂量达到500毫克时的半衰期为10–14小时。在500毫克剂量范围内，其暴露量与剂量成正比，高脂肪、高热量饮食对其暴露量没有显著影响。VENT-02能够穿透中枢神经系统，其脑脊液与血浆中的未结合浓度比为0.43。VENT-02在体外能够剂量依赖性地抑制IL-1β和IL-18的释放，在每日两次200毫克剂量下整个给药期间均能完全抑制这些物质的释放。此外，VENT-02还能剂量依赖性地降低血浆中的IL-6水平。总之，每日两次给予VENT-00一周在达到完全抑制NLRP3活性的剂量下是安全且耐受的。这些发现支持进一步将VENT-02用于炎症和神经退行性疾病的临床研究。

**研究亮点**

**关于该主题的当前知识**

- NLRP3炎性体是先天免疫的关键调节器，也是炎症和神经退行性疾病的驱动因素。虽然有多种小分子NLRP3抑制剂处于临床开发阶段，但尚未有任何产品获得批准。VENT-02是一种新型的、口服可吸收、能穿透中枢神经系统的NLRP3抑制剂。

- 这项首次在人体中进行的研究评估了VENT-02在健康志愿者中的安全性、耐受性、药代动力学和药效学，并研究了VENT-02在脑脊液中的药代动力学以及食物对其药代动力学的影响。这些发现为VENT-02在炎症和神经退行性疾病中的临床应用提供了新的见解。

- VENT-02在单次剂量高达1600毫克以及每日两次200毫克时均安全且耐受性良好。它迅速被血浆和脑脊液吸收，显示出显著的中枢神经系统穿透能力。在临床相关剂量范围内，其药代动力学与剂量成正比，食物对其全身暴露量没有显著影响。VENT-02能够剂量依赖性地、完全且可逆地抑制IL-1β和IL-18的释放，并降低血浆中的IL-6水平。

- 这些发现表明VENT-02在体外和体内的药理活性相似，支持将其进一步开发为一种能够穿透中枢神经系统的NLRP3抑制剂，用于治疗炎症和神经退行性疾病。所有参与者在参与任何与研究相关的活动之前都签署了书面知情同意书。

3 结果

3.1 临床前药理学

3.1.1 人类全血检测
在体外实验中，VENT-02 在 LPS 刺激的全血中以浓度依赖的方式抑制了 IL-1β 和 IL-18 的释放，其几何平均 IC50 分别为 0.190 μM（66.6 ng/mL）和 0.171 μM（59.9 ng/mL）。VENT-02 未抑制 TNFa 的释放（表 S1，图 S1A）。

3.1.2 人类 iPSC 衍生小胶质细胞检测
在体外实验中，VENT-02 在 LPS 刺激的人类 iPSC 衍生小胶质细胞中以浓度依赖的方式抑制了 IL-1β 和 IL-18 的释放。IL-1β 的几何平均 IC50 和 IC90 分别为 0.0061 μM（2.1 ng/mL）和 0.0306 μM（10.7 ng/mL），IL-18 的几何平均 IC50 和 IC90 分别为 0.0063 μM（2.2 ng/mL）和 0.0312 μM（10.9 ng/mL）。VENT-02 未抑制 TNFa 的释放（表 S1，图 S1B）。

3.2 临床研究

3.2.1 参与者分布和人口统计特征
共有 87 名参与者参与了所有研究部分，其中 67 人接受了一种或多种剂量的 VENT-02，20 人接受了安慰剂。在参与的参与者中，51 人为女性（57.3%），大多数人属于白人（n = 74；83.1%）。脑脊液（CSF）组的中位年龄较高，该组有意包括了年龄较大的个体；其他人口统计特征在各研究部分之间总体一致（表 1）。80 名参与者完成了研究，7 名参与者提前退出了研究：1 名在进食条件下给药前撤回了同意书，3 名接受 VENT-02 400 mg 每日两次（b.i.d.）的参与者在给药期间因不良事件（AEs）撤回了同意书，另外 1 名接受安慰剂 b.i.d. 的参与者也因不良事件退出了研究（图 S2）。

表 1. 参与者的人口统计特征和基线特征。

3.2.2 安全性和耐受性
研究中没有发生死亡、其他严重不良事件（SAEs）或严重的治疗相关不良事件（TEAEs）。临床实验室评估、心电图或生命体征均未观察到与治疗或剂量相关的趋势，且通过 C-SSRS 评估，没有参与者表现出自杀意念或行为。在 SAD（单次递增剂量）部分的研究中，49 名参与者中有 36 名（73.5%）报告了 TEAEs（表 S2）。所有与治疗相关的 TEAEs 都是轻微且短暂的，而 2 例中度 TEAEs 与 VENT-02 无关。最常报告的 TEAE 是头痛，虽然在接受 VENT-02 的参与者中发生率较高，但其频率并未随剂量增加而增加（表 2）。

表 2. SAD 和 MAD 部分中最常报告的 TEAEs（由超过 2 名参与者报告）— 患者人数（%）。

3.2.3 安全性和耐受性
在研究中没有发生死亡、其他严重不良事件（SAEs）或严重的治疗相关不良事件（TEAEs）。临床实验室评估、心电图或生命体征均未观察到与治疗或剂量相关的趋势，且通过 C-SSRS 评估，没有参与者表现出自杀意念或行为。在 SAD（单次递增剂量）部分的研究中，49 名参与者中有 36 名（73.5%）报告了 TEAEs（表 S2）。所有与治疗相关的 TEAEs 都是轻微且短暂的，而 2 例中度 TEAEs 与 VENT-02 无关。最常报告的 TEAE 是头痛，虽然在接受 VENT-02 的参与者中发生率较高，但其频率并未随剂量增加而增加（表 2）。

3.2.3.1 血浆中的药代动力学
单次给药后，VENT-02 被迅速吸收，所有剂量水平下的中位 Tmax 为 1.5–2.0 小时（图 3a，表 3）。终末消除半衰期（T1/2）在 25 至 500 mg 剂量范围内为 10.5 至 13.5 小时，在 1000 和 1600 mg 剂量时略高（表 3）。表观口服清除率（CL/F）和分布容积（Vz/F）在 500 mg 剂量以下各剂量间相似，在 1000 和 1600 mg 剂量时略高。AUC 和 Cmax 随剂量增加而增加，而剂量归一化的 AUC 和 Cmax 在 500 mg 剂量以下各剂量间相似，在 1000 和 1600 mg 剂量时较低（表 3）。统计分析显示，在 500 mg 剂量以下，AUCinf、AUClast 和 Cmax 显示出剂量比例关系（表 S5）。

3.2.3.2 脑脊液（CSF）中的药代动力学
在 CSF 组中，所有 6 名参与者都经历了 TEAEs，其中大部分归因于 CSF 导管操作。4 名参与者报告了与治疗相关的 TEAEs，这些症状都是轻微且短暂的（表 S3）。在 MAD（多次递增剂量）部分的研究中，32 名参与者中有 31 名（96.9%）报告了 TEAEs（表 S4）。在接受 VENT-02 75 mg 和 200 mg 每日两次的参与者中，头痛是最常报告的 TEAE（表 2）。所有与治疗相关的 TEAEs 都是轻微且短暂的。在 VENT-02 400 mg 每日两次的组中，12 名参与者中有 5 名（41.7%）经历了治疗相关的中度 TEAEs，包括头痛（n = 3）、恶心（n = 2）、呕吐（n = 1）和肌肉疼痛及感觉异常（n = 1），这些症状在治疗第 2 至 4 天开始出现。4 名参与者因这些不良事件而停止了研究（3 名撤回了同意书，1 名由研究者终止研究），其中 2 名在空腹条件下给药，2 名在标准餐后给药。1 名接受安慰剂的患者也因中度头痛而提前退出了研究。第 5 名出现中度 VENT-02 相关 TEAE 的参与者在首次给药后出现了呕吐，但在后续剂量中耐受良好。

3.2.3.3 药代动力学
3.2.3.1 血浆中的药代动力学
单次给药后，VENT-02 被迅速吸收，所有剂量水平下的中位 Tmax 为 1.5–2.0 小时（图 3a，表 3）。终末消除半衰期（T1/2）在 25 至 500 mg 剂量范围内为 10.5 至 13.5 小时，在 1000 和 1600 mg 剂量时略高（表 3）。表观口服清除率（CL/F）和分布容积（Vz/F）在 500 mg 剂量以下各剂量间相似，在 1000 和 1600 mg 剂量时略高。AUC 和 Cmax 随剂量增加而增加，而剂量归一化的 AUC 和 Cmax 在 500 mg 剂量以下各剂量间相似，在 1000 和 1600 mg 剂量时较低（表 3）。统计分析显示，在 500 mg 剂量以下，AUCinf、AUClast 和 Cmax 显示出剂量比例关系（表 S5）。

3.2.3.2 脑脊液（CSF）中的药代动力学
在 CSF 组中，所有 6 名参与者都经历了 TEAEs，其中大部分归因于 CSF 导管操作。4 名参与者报告了与治疗相关的 TEAEs，这些症状都是轻微且短暂的（表 S3）。在 MAD 部分的研究中，32 名参与者中有 31 名（96.9%）报告了 TEAEs（表 S4）。在接受 VENT-02 75 mg 和 200 mg 每日两次的参与者中，头痛是最常报告的 TEAE（表 2）。所有与治疗相关的 TEAEs 都是轻微且短暂的。在 VENT-02 400 mg 每日两次的组中，12 名参与者中有 5 名（41.7%）经历了治疗相关的中度 TEAEs，包括头痛（n = 3）、恶心（n = 2）、呕吐（n = 1）和肌肉疼痛及感觉异常（n = 1），这些症状在治疗第 2 至 4 天开始出现。4 名参与者因这些不良事件而停止了研究（3 名撤回了同意书，1 名由研究者终止研究），其中 2 名在空腹条件下给药，2 名在标准餐后给药。1 名接受安慰剂的患者也因中度头痛而提前退出了研究。第 5 名出现中度 VENT-02 相关 TEAE 的参与者在首次给药后出现了呕吐，但在后续剂量中耐受良好。

3.2.3.3 尿液中的药代动力学
在单次给药后，VENT-02 在血浆中的吸收迅速，中位 Tmax 为 1.5–2.0 小时（图 3a，表 3）。终末消除半衰期（T1/2）在 25 至 500 mg 剂量范围内为 10.5 至 13.5 小时，在 1000 和 1600 mg 剂量时略高（表 3）。表观口服清除率（CL/F）和分布容积（Vz/F）在 500 mg 剂量以下各剂量间相似，在 1000 和 1600 mg 剂量时略高。AUC 和 Cmax 随剂量增加而增加，而剂量归一化的 AUC 和 Cmax 在 500 mg 剂量以下各剂量间相似，在 1000 和 1600 mg 剧量时较低（表 3）。统计分析显示，在 500 mg 剂量以下，AUCinf、AUClast 和 Cmax 显示出剂量比例关系（表 S5）。

3.2.3.3 脑脊液（CSF）中的药代动力学
单次给药后，VENT-02 在 CSF 中的分布迅速，中位 Tmax 为 2.3 小时，与血浆中的相似（图 3C）。校正了血浆中未结合部分的 VENT-02 后，CSF 与血浆的 AUClast 几何平均比值（即 Kp,uu）为 0.428（几何变异系数（CV）为 8.4%。在多次给药（75 和 200 mg 每日两次）后，CSF 中 VENT-02 的浓度与中相应的未结合血浆水平的比值介于 0.43 至 0.61 之间。

3.2.4 药效动力学

3.2.4.1 体外全血检测
VENT-02 在 LPS/ATP 刺激全血后表现出对 IL-1β 和 IL-18 释放的剂量依赖性抑制作用（图 4）。单次给药后，IL-1β的最大抑制率（Emax）的几何平均值为：25毫克剂量时为51.6%，75毫克剂量时为78.2%，225毫克及以上剂量时超过99%。达到Emax的中位时间约为给药后2小时，这与血浆中的药代动力学Tmax观察结果一致。在第七天最后一次给药之前，75毫克每日两次（b.i.d.）剂量的IL-1β释放平均抑制率为72%，而200毫克和400毫克每日两次剂量时抑制率则达到或超过99%。IL-18水平的抑制模式与IL-1β相似（见图S3）。未观察到对TNFa释放的影响（见图S4）。

VENT-02的药效学特性：(A) SAD组参与者在体外LPS/ATP刺激全血后IL-1β释放的平均抑制率；(B) MAD组参与者在体外LPS/ATP刺激全血后IL-1β释放的平均抑制率；(C) 使用对基线IL-6浓度进行校正的对数转换ANCOVA模型估计的MAD组参与者在第7天的血浆IL-6浓度变化百分比（95%置信区间）。数值代表反转换后的相对变化。对于空腹状态和标准餐后服用400毫克每日两次剂量的参与者，数据进行了合并分析。

3.2.4.2 血浆中的IL-6
在这组健康志愿者中，血浆IL-6水平较低，基线时的中位值在0.46至0.76 pg/mL之间（范围0.22–1.48 pg/mL；见表S6）。在每日两次给予VENT-02或安慰剂后，所有组在第7天的血浆IL-6水平均高于基线（基线变化中位数：15%–227%）。安慰剂组的增幅最大，而VENT-02以剂量依赖的方式减轻了这种增幅（见图4C）。VENT-02与安慰剂相比的治疗效果分别为：75毫克剂量时-30.7%，200毫克剂量时-49.5%，400毫克剂量时-64.9%。

3.2.4.3 暴露-反应关系
为了描述VENT-02血浆水平与临床研究中IL-1β抑制之间的关系，数据被拟合到一个S形Emax模型中（见图S5）。该模型估计IC50为129 ng/mL，IC90为383 ng/mL。

4 讨论
NLRP3炎性体的异常激活在多种炎症性疾病、自身免疫性疾病和神经退行性疾病中起着重要作用。VENT-02是一种新型的、口服可吸收的、可逆的NLRP3抑制剂。我们证明了VENT-02在健康志愿者中是安全且耐受性良好的，其剂量能够实现完全的系统NLRP3抑制，并表现出良好的药代动力学特性和显著的脑脊液（CSF）渗透能力。在这项首次人体试验（FIH）研究中，VENT-00在单次剂量高达1600毫克以及每日两次剂量高达200毫克、连续给药6.5天的情况下都是安全且耐受性良好的。VENT-00单次给药及每日两次剂量高达200毫克后观察到的所有治疗相关不良事件（TEAE）均为轻微且短暂的。从治疗第2天到第4天，每日两次400毫克剂量时出现了中度的治疗相关不良事件，主要是头痛和恶心。总体而言，在MAD组中，包括安慰剂组，各治疗组的头痛和恶心发生率相似。然而，中度不良事件主要发生在每日两次400毫克剂量组。尽管也有一个安慰剂组参与者因中度头痛而退出研究，但在无论是否进食的情况下，每日两次400毫克剂量组的不良事件出现聚集，这表明在该剂量水平上耐受性可能较差。在每日两次剂量高达200毫克的情况下，VENT-00表现出良好的耐受性，在整个研究期间，包括每日两次400毫克剂量时，临床实验室评估、心电图和生命体征均未观察到与治疗或剂量相关的趋势。VENT-00在血浆中迅速吸收，剂量高达500毫克时的半衰期为10–14小时，因此研究中采用了每日两次的给药方案。给药4天内达到稳态，积累量约为2至3倍，且未发现口服清除率随时间变化的迹象。VENT-00与食物同时服用并未显著影响系统暴露量，为患者提供了灵活的给药选择。单次1000毫克和1600毫克剂量后，口服清除率和体积的增加以及AUC和Cmax的降低表明这些高剂量下的口服生物利用度降低。这一点通过剂量比例增加得到了证实（最高至500毫克剂量）。单次给药后，VENT-00进入脑脊液的速度很快，这一点从脑脊液和血浆的平行药代动力学曲线中可以看出。VENT-02在脑脊液中的分布非常广泛，单次剂量后的脑脊液与血浆未结合AUC比为0.43，稳态时这一比例相似或略高（0.43–0.61）。脑脊液渗透能力是药物分子的内在特性，VENT-02与其他正在临床开发的CNS渗透NLRP3抑制剂相当：NT-0796的活性代谢物的比例为0.37 [22]，VTX3232的比例约为0.5 [23]。VENT-02能够进入脑脊液的事实支持其在神经退行性疾病（如帕金森病）中的进一步开发，因为这些疾病中有效的症状缓解和疾病修饰疗法仍是一个未满足的需求 [24]。在这项FIH研究中，对健康志愿者全血的体外LPS/ATP刺激证实了临床前体外实验中观察到的NLRP3的浓度依赖性、可逆抑制作用。本研究观察到的IC50（129 ng/mL）与体外值（66.6 ng/mL）相差不超过两倍，因此总体上认为是相似的。此外，VENT-00未抑制体外TNFa的释放，证实VENT-02选择性地靶向NLRP3而不直接抑制NF-κB信号通路。在MAD组测试的最低剂量75毫克每日两次时，晨间给药前观察到70%–75%的NLRP3活性抑制，在血浆浓度峰值时达到完全抑制。这一剂量水平的VENT-00血浆浓度在整个给药间隔内均超过IC50，并且在大约三分之一的给药间隔内超过IC90。75毫克每日两次剂量时的VENT-00血浆浓度也超过了微胶质细胞中的IC90（校正血浆蛋白结合后的浓度为10.7 ng/mL）以及整个给药间隔内的脑脊液渗透情况。VENT-0XX是一种CNS渗透型NLRP3抑制剂小鼠模型，在5XFAD-Rubicon?/?神经退行性疾病模型中显示出有效性。有效性是在能够维持NLRP3 50%抑制活性的剂量下观察到的 [14]。有效性包括恢复认知缺陷和神经元损失，同时减少神经炎症、tau蛋白病变和淀粉样蛋白负担。在这项FIH研究中，VENT-02每日两次75毫克剂量对NLRP3的抑制作用比VENT-0XX在5XFAD-Rubicon?/?模型中更显著，而VENT-02在每日两次200毫克剂量时实现了完全抑制。血浆IL-6作为探索性生物标志物用于评估NLRP3抑制的下游效应。尽管IL-6不是由NLRP3激活直接引起的，但它是在IL-1β信号通路下游上调的，并作为系统炎症活动的敏感标志物。正如预期的那样，本研究中健康参与者的基线IL-6浓度较低（0.49–0.76 pg/mL），但在第7天观察到了轻微的增加，这可能是由于采血等程序因素所致 [25]。VENT-00以剂量依赖的方式减轻了这种增加，表明即使在低炎症情况下也具有抗炎药效。我们的研究受到一些常见FIH研究的局限性，例如样本量小和多次给药持续时间较短，不足以确定患者长期给药的安全性和耐受性。此外，除了脑脊液组（参与者平均年龄较高：59岁，范围49–65岁）外，其他所有参与者都较年轻（平均年龄分别为27.7岁和30.5岁，范围18–55岁），不能代表帕金森病患者的预期年龄分布。本研究中的VENT-02药效学评估是在外周使用全血检测进行的，而治疗神经和神经退行性疾病所需的药物作用通常需要在中枢神经系统（CNS）内进行。因此，关于帕金森病患者中VENT-02作用的数据将更有助于了解其在CNS内的效果。总之，VENT-02表现出强烈的、选择性的、可逆的NLRP3抑制作用，并且在实现完全系统NLRP3抑制的剂量下是安全且耐受性良好的。VENT-02还显示出良好的药代动力学特性和显著的脑脊液渗透能力。我们的发现支持其在炎症性和神经退行性疾病患者中的进一步临床开发。

作者贡献
L.C.A.S.、M.M.、M.A.A.J.、K.A.P.和O.S.撰写了手稿。L.C.A.S.、M.M.、M.A.A.J.、P.H.C.K.、L.W.、K.A.P.、X.V.和O.S.设计了研究。L.C.A.S.、A.A.J.S.、A.A.、S.J.和R.F.进行了研究。L.C.A.S.、M.M.、P.H.C.K.、P.K.S.、E.S.K.、K.A.P.、X.V.、A.M.和O.S.分析了数据。

致谢
感谢Learn & Confirm（加拿大魁北克省圣劳伦特）的Murray Ducharme和Philippe Colucci在研究期间提供的药代动力学支持；感谢BioApp Solutions有限公司（英国约克）的Mira Doig在生物分析活动中的支持；感谢Ardena Bioanalysis BV（荷兰阿森）的Daniel Wilfert、Miriam Roffel和Esther Bieman在VENT-02和细胞因子生物分析方法的开发和验证中的帮助。

资金支持
本研究由Ventus Therapeutics U.S. Inc.资助。

利益冲突
A.A.、S.J.、R.F.、K.A.P.、L.W.、A.M.、X.V.和O.S.是Ventus Therapeutics的现任或前员工，并持有该公司股票期权。所有其他作者声明与本研究无利益冲突。