HIF-PH阻害薬アップデート

　貧血で輸血依存で大変だった透析患者さんが、EPOの発見・単離・合成で救われた。けれどもEPO（ESA）抵抗性というのはあって、ESAだけでは治らない貧血も多い（いくつかの原因について以前にふれた；図はそこで取り上げた論文より）。そして、ESA必要量が多くなる患者さんほど予後がよくない。

　ESA抵抗性のひとつに、機能的鉄欠乏（functional iron deficiency、FID）がある。端的に言うと鉄利用障害で、2003年に発見されたヘプシジンなどが重要な責任分子だ。この状態に陥ると、鉄を補充しても却って貯蔵鉄の利用ができなくなり、悪循環になる。

　FIDを解決しようと開発されているのがHIF-PH阻害薬だ。以前にこのブログでも取り上げられた（こことここ）が、HIF-PHを阻害するとHIFが分解されずに安定し、造血と鉄利用障害が改善する。

　そのHIF-PH阻害薬のレビュー論文（AJKD 2017 69 815）がでたから紹介する。「あと少しで市場にでてくるから、MRさんがきれいな動画とパンフレットをもって説明に来る前に、自分達でも準備しておきましょう」ということなのかもしれない（HIFは高地への適応と関係あるから、パンフレットはこんな表紙かも）。

　いまのところ、治験中なのは4種類だ。

　Roxadustat（FG-4592）：週3回飲むお薬で、第3相。日本では透析患者さんを対象にしたオープンレーベルの試験（NCT01888445）、透析非依存の患者さんを対象にした二重盲検試験（NCT01964196）がおこなわれている。下痢、悪心、高血圧が副作用に挙げられる。

　Vadadustat（AKB-6548）：毎日飲むお薬で、第3相。Roxadustatも下痢、悪心、高血圧を起こすことがある。透析患者さんを対象にしたINNO2VATE、透析非依存患者さんを対象にしたPRO2TECTプログラムが治験中だ。なお、Akebia社が開発した6548番目の分子なだけで、AKB48とは関係ないはずである。

　Daprodustat（GSK-1278863）：毎日のむお薬。米国で第2相、日本では第3相（JASN 2015 Suppl 26 818Aというポスター発表もされている）。悪心が知られる。

　Molidustat（BAY85-3934）：毎日のむお薬。第2相。ほかのに比べて、高血圧になりにくいかもしれない。動物実験で血圧をさげるデータがあるそうだ。

　なおDPP4阻害薬がラットである種の腫瘍をおこしたように、HIF-PH阻害薬もVEGFの活性化により悪性腫瘍や糖尿病性網膜症を悪化させる可能性がある。いままでの治験ではVEGFレベルに変化はないらしいが、注意は必要だ。

　腎性貧血はEPO欠乏とFIDどちらもが関与しているからESAはESAで重要だ。HIF-PH阻害薬は、ESA抵抗例から用いられていくのかなと思う。そのように用いられながら長期の安全性が確かめられ、「使い勝手」もわかってきて、適応や使用例がだんだん広がっていくのかもしれない。

　治療の武器はたくさんあったほうがいいので、このクラスも慎重に広まって根付いてくれたらいいなと思う。

　[2019年10月4日追記]上記のRoxadustatが、ついに日本でも透析患者に認可された！

　しかも、上図のように高山を意識した宣伝になっていた（商品名：エベレンゾ®）！このクラスで世界初なので、最高峰のエベレストにあやかったのだろうか？

　Roxadustatは、じつは昨年12月には中国で透析患者にまず認可され（商品名は爱瑞卓、Ai Rui Zhuo®；エポエチンアルファとの非劣勢を示したスタディはNEJM 2019 381 1011）、今年4月には非透析依存患者にも拡大していた（プラセボと比較したスタディはNEJM 2019 381 1001）。今後世界で認可が広がるだろう。

　内服なので注射が要らない（冷蔵保存なども要らない）利点がある一方、透析患者では「飲み薬がまた増える」という面もあるだろう。週3回なので、まだ少ないとも言えるし、飲み忘れやすいとも言える。

　また、上に挙げた消化器系副作用や理論上のVEGF活性化だけでなく、前掲論文では高カリウム血症・代謝性アシドーシスが多かったので、これらには引き続き注意が必要だろう（保存期CKD患者では重曹量が増えるかもしれない）。

　非EPOのESAではPegisenatideで残念な思いをしたが（こちらも参照）、HIF-PH阻害薬はHIF-PHという別の軸で効くお薬でもあり、日の目を見ることを期待していた。スタートラインに立ったこのクラスが、腎臓内科領域で大事な位置を占めるといいなと思う。


（写真は、ハイチのことわざ「山を越えればまた山がある」をタイトルにした、ポール・ファーマー医師の話。ピュリッツァー賞を受賞し、『国境を越えた医師』として2004年に訳書が刊行されている）

HIF(hypoxia-inducible factor)について

最近HIFについてよく耳にすることも多いとおもう。
HIFは日本語では低酸素誘導因子と言われる。言葉の通りで、細胞組織に対する酸素供給が不足した際に誘導されるタンパク質である。

まず、HIFの分類について簡単に書く。

HIFは3種類のHIF-αサブユニット(HIF-1α、HIF-2α、HIF-3α)、HIF-1βサブユニットに別れている。そもそも、HIFはDNAとの結合に関わるタンパク質であり転写因子として機能するものである。

発見の歴史として、HIF-１は，肝がん細胞株Hep3Bにおいて「低酸素依存的にエリスロポエチン（EPO）を誘導する因子」として1992年にSemenza らによって発見された。そして１９９５年にHIF-１がHIF-1α とHIF-1βのヘテロダイマーであることが報告され、同年に各遺伝子がクローニングされた。その後，相次いでHIF-2αやHIF-3αが同定された。

HIFが注目されているのは、一つは腎性貧血の分野である。

HIFは細胞組織に酸素が十分にあるときは分解されるが、低酸素の状態の時には核内に移行して、エリスロポエチンの転写を促進する。

腎性貧血の原因としてエリスロポエチンの産生細胞の機能低下ではなく、HIF活性低下が原因であると言われている。

また、HIFに関してはプロリルヒドロキシゲナーゼによって制御されていると言われている。

なので、最近は腎性貧血の治療にここのHIFをターゲットにした治療が行われている。

例えば、AJKD2016の論文のRoxadustat(FG-4592)はプロリルヒドロキシゲナーゼの阻害薬で、これによりHIFの活性化をはかり腎性貧血を改善するものを見た研究になる。

この研究は第２相試験のものであり、詳細に関しては割愛はするがRoxadustatを使用することで、慢性腎不全や維持血液透析を行なっている人のHbの維持に寄与したと報告している。Limitationとしては人数がpart1で54人、Part2で90人と少なく、期間もPart1で６週間、Part2で19週間と短かった。

しかし、今後腎不全患者の貧血の薬としてEPO製剤、鉄剤に続き出てくるであろう。いろいろな方向で患者さんの治療を行うことは重要であると感じる。

次回は貧血の研究で重要な研究であるCHOIRとCREATEについて触れられたらと思う。

HIF-1αの構造

[2019年10月8日]2019年のノーベル生理医学賞が、上述のSemenza先生（写真左）と、Ratcliffe先生、Kaelin先生に贈られた！

（ノーベル財団ウェブサイトより）

　ノーベル財団ウェブサイトの解説がわかりやすいが、Semenza先生によるHIFとHIF遺伝子の発見後には「酸素があるとどのようにHIFが分解されるのか」が研究対象になった。HIFは酸素があるとユビキチン化されてプロテアソームで分解されるが、その仕組みがわからなかったのだ。

　すると同時期、von-Hippel Lindau病を研究していたKaelin先生が、VHL遺伝子変異のある癌細胞では、低酸素で活性化される遺伝子がONになっていることを発見した。VHLタンパクには、分解したいタンパクをユビキチンで標識する働きがある。そしてRatcliff先生が調べてみると、じっさいにVHLはHIF-1αと結合していた。

　残りは、「酸素があるとどうしてVHLはHIF-1αに結合するのか？」という問いだ。これをKaelin先生とRatcliff先生が一緒に調べると、酸素があるとHIF-1αタンパクの2ヶ所が水酸化されることがわかり（プロリル水酸化、下図も参照）、さらにRatcliff先生のグループがプロリル水酸化酵素、プロリルヒドロキシゲナーゼを同定した。

（ノーベル財団の解説PDFより）

　こうして見つかった「HIFのプロリルヒドロキシゲナーゼ（HIF-PH）」阻害薬が、上述のRoxadustatをはじめとするHIF-PH阻害薬というわけだ！

（ACKD 2019 26 253より）

　2018年のノーベル賞では、「腎臓内科でもそんなふうに研究成果が身近に感じられるといいな」と、うらやましく思った（こちらも参照）。今年は、身近に感じられて、うれしい。来年も、そうだといいな。

Non-EPO ESAs

　血液透析患者さんのHgbターゲットはKDIGOで10−11g/dl、日本透析学会で10−12g/dl（保存期CKDでは11-13g/dl）だが、使える治療が鉄とESAなのは変わらない。ESAはrecombinant human EPO（糖鎖の違いでalpha、beta、delta）、糖鎖をたくさんつけて半減期を伸ばしたdarbepoietin、さらにペグをつけたCERA（cutaneous erythropoietin receptor activator；epoetin beta pegol）。

　Non-EPO ESAとしてはEPOと構造の違うepomimeticペプチドであるpegisenatideがEMERALDスタディで治験された（NEJM 2013 368 307）が販売は中止になったと認識している。他にはHIF stabilizerと抗hepcidin薬などが研究されており、HIF stabilizer（HIF proryl hydroxylaseがHIFを分解するのを阻害するdecoy receptor）については米国でPhase IIまでいっていたはずだが、その結果を最近知った。

　ひとつはもう名前がついていてRoxadustat（JASN 2016 27 1225）。経口で週3回内服し（半減期10−12時間で、間欠的にHIFを増やすようにしているらしい）、投与量は体重による（血液透析患者でHgbを維持するには1.5-2.0mg/kg）。非透析患者、透析導入患者、透析患者でスタディされており、Hgbを2g/dl程度上昇させ、透析患者群では19週の追跡でEPOと差がなかった（AJKD ahead of print、doi: 10.1053/j.ajkd.2015.12.020）。

　もう一つはGSK1278863で（JASN 2016 27 1234）、このスタディは用量決定のための4週間追跡調査だが、経口5mg/dで非透析患者のHgbを1g/dl程度あげ、透析患者でHgbをEPO群と同様に維持した。

　HIF stabilizerはEPO産生を活性化させるだけでなく鉄代謝を正常化する働きがあってhepcidinも減り、炎症反応が高くても低くても同様に効果を示すとされる（EPO抵抗性はHgbの値自体よりも心血管系イベントに相関する言われるので、HIF stabilizerの売りもここにある）。両者でFerritinがさがりトランスフェリチン、TIBCがあがった。Roxadustatでは非透析・透析群ともにhepcidinが下がり、GSK1278863ではHgbが増加した5mg/dの非透析群で下がった。Roxadustat用量はCRPと相関がみられなかった。

　副作用はRoxadustatでは高血圧で、薬剤に関係ないとはされたが心不全によるとみられる入院や死亡もあった。どのスタディも数十人を対象にしてフォローアップも短いのでこれからもっと見つかるかもしれない。

　懸念されるほかの副作用は悪性腫瘍（HIF系は細胞増殖シグナルも活性化する）だが、GSK1278863がVEGF濃度を測るとclear differenceはみられなかった（表の数字では明らかに5mg/d投与群で必要群にくらべて高くなっているが）。同様の懸念はDPP4阻害剤の時もあったが（あれはたしか膵癌）、データの蓄積を待っているところなようだ。

　抗hepcidin薬はESAとはいえないかもしれないが、Lexaptepid pegol（ドイツ製なのでSpiegelmer®）が研究されている。これはpegylated structured l-oligoribonucleotideで、hepcidinに結合して不活性化する（分解するわけではない）。いまのところ健常被験者にLPSを注射した炎症による貧血モデルで鉄利用障害を改善する（が炎症を悪化させることはない）ところまで示されている（Blood 2014 124 2618、Br J Pharmacol 2016 173 1580）。まだ遠い感じがするが著者はpromisingと言っている。

　糖尿病ではインスリン市場に食い込むようにGLP-1やDPP4阻害薬などのsecretogogueが開発され、腎性貧血も似た感じに見える。ただEPO類のESAはたしかに冷蔵保存したり注射だったり面倒だが、血液透析患者は自分で打つわけではないしそんなに不便ではないかもしれない。ただ前述のようにEPO抵抗性の改善や鉄代謝の改善などのメリットがhard endpointで出て安全性が確立すれば一気に促販されるかもしれない。

　[2016年6月追加]GSK1278863のPhase 2Aトライアル結果（AJKD 2016 67 861）がでた。非透析患者群70人で10mg、25mg、50mg、100mg/d、透析患者群37人で10mg、25mg/dとプラセボが比較された。50mg、100mg/dは副作用が多くHgb上昇も急激で離脱率が高かった。

Anemia in CKD

　今月は仕事が忙しくなくて、読む時間があるので勉強になる（それに、他のアカデミックなプロジェクトが色々進んでいる）。読むのはだいたい症例で経験した臨床的なトピックに関する論文で、今日は慢性腎不全と貧血についてのレビュー（JASN 2012 23 1631）を読んだ。

　貧血が慢性腎不全患者のほぼ全員に起こり、QOLを下げ多くの疾患のリスク因子であることは既に知られている。EPO（erythropoietin）が1950年代に発見され、1980年代にrecombinant human EPOが作られたまでは良かったが、それで話は終わらない。

　まず、ESA（erythropoiesis stimulating agent）によりHgbを上げ過ぎた群では死亡や疾患リスクが高かった（secondary analysesでは高いHgb自体ではなくEPO resistanceがリスクと示されたが）。それで、KDOQIガイドラインは"should generally be in the range of 11.0 to 12.0 g/dL"だった。

　さらに、最近のKDIGOガイドライン（KI supplement 2012 2 299）では"In general, we suggest that ESAs not be used to maintain Hb above 11.5 g/dl"とターゲットが引き下げられた。ESA開始時期も、非透析患者は"ESA therapy not be initiated with Hb concentration >10.0 g/dl"、透析患者は"ESA therapy be used to avoid having the Hb concentration fall below 9.0 g/dl when the hemoglobin is between 9.0–10.0 g/dl"という。

　さらに、ESA resistanceがあるように、慢性腎不全患者の貧血はmulti-factorialだ。uremic inhibitors of erythropoiesis（想像上だが）、赤血球の短寿命、ビタミンB12不足（透析で失われると考えられ、透析患者さんはnephrocapというビタミン剤を飲む）、それに何より鉄欠乏だ。

　鉄欠乏の原因に、鉄喪失（透析で失われる、uremic platelet dysfunctionによる出血）、鉄吸収障害、鉄利用障害（reticulo-endothelial cell iron blockade）などがある。鉄利用障害があると、ferritinが高値でiron saturationが下がる（ferritinは急性炎症でも上がるが）。

　鉄吸収・利用障害の原因は？と思っていたら2000年にhepcidinという分子が発見された。これは肝臓で作られ血中をめぐり、鉄トランスポータのferroportinを壊す。このトランスポータは十二指腸、マクロファージ、肝細胞などにみられ、hepcidinがあると鉄吸収・鉄利用ができなくなる。hepcidin/ferroportin axisに効く薬が動物実験レベルで研究中という。

　[2015年5月追加]鉄欠乏性貧血のレビューがでたのを知った（NEJM 2015 372 1832）。鉄の吸収はHIF-2αにより腸管細胞の内腔側に表出されるduodenal divalent metal transporter 1 (DMT1)を通じて細胞内に入り、ferroporinによって細胞の外にでて身体をめぐる。そのためにはferroportinを壊すhepcidinが抑制されていなければならないが、hepcidinを抑制するものには次のようなものがあるという：

　鉄が結合したtransferrinや肝内鉄量の減少
　hepcidinのinhibitorであるtransmembrane protease, serine 6 (TMPRSS6)の上昇
　hepcidinのactivatorであるbone morphologic protein 6 (BMP6)の減少
　hepcidinを抑制するerythropoietin-stimulated erythropoiesisの増加