CGRP(Calcitonin Gene-Related Peptide)
一句话:偏头痛(migraine)治疗的革命性靶点——CGRP 是三叉神经血管系统释放的 37 氨基酸神经肽,血管扩张 + 神经源性炎症驱动偏头痛发作;2018 年起 5 款 CGRP 通路药物(Aimovig/Ajovy/Emgality 单抗 + Nurtec/Ubrelvy/Qulipta 小分子 gepants)相继获批,重塑偏头痛预防与急性治疗范式;艾伯维 经 Allergan 收获 atogepant(口服预防 gepant)与 Ubrelvy(ubrogepant,口服急性)双资产。
靶点生物学基础与成药机制
生物学基础
- 分子功能与家族:CGRP 是降钙素家族的 37 氨基酸神经肽,由 CALCA 基因替代剪接产生(与降钙素同基因);分 α-CGRP(主要在三叉神经节、感觉神经节)与 β-CGRP(主要在肠神经)两亚型;活性形式为单体,作用于 CALCRL 受体(CL 受体)+ RAMP1(受体活性修饰蛋白 1) 复合物。
- 亚细胞定位:分泌型神经肽,储存于感觉神经末梢(囊泡)与中枢神经元;通过胞吐释放至突触间隙与组织间隙。
- 信号通路:CGRP 结合 CALCRL+RAMP1 复合体(G protein-coupled receptor,GPCR)→ 激活 Gs 蛋白 → cAMP 升高 → PKA → 血管平滑肌松弛(强效血管扩张);同时促进肥大细胞脱颗粒、神经源性炎症、痛觉敏化;在三叉神经系统,CGRP 释放激活脑膜血管 CGRP 受体 → 血管扩张 + 神经源性炎症 + 三叉神经末梢敏化 → 偏头痛发作。
- 参与/调节的细胞功能:①血管扩张(CGRP 是人体最强内源血管扩张剂之一,皮内注射引起显著皮肤血流增加);②痛觉传导与敏化(中枢与外周);③神经源性炎症(肥大细胞激活、血浆外渗);④心脏(正性肌力)、肾脏、GI 平滑肌调节。
疾病相关
- 偏头痛(核心适应症):①偏头痛发作时颈外静脉血 CGRP 浓度升高,三叉神经节 CGRP 释放是发病关键;②激活三叉神经血管系统 → CGRP 释放 → 脑膜血管扩张 + 神经源性炎症 + 中枢敏化 → 搏动性头痛、畏光、恶心等典型症状;③CGRP 转基因小鼠(过表达)出现偏头痛样表型;④急性 CGRP 静脉输注可在易感者诱发偏头痛发作(因果证据)。路径:三叉神经激活 → CGRP 释放 → 血管扩张 + 神经源性炎症 → 偏头痛。
- 簇状头痛(cluster headache):CGRP 在簇状头痛发作期亦升高,部分 CGRP 通路药物(Emgality)获批簇状头痛预防。
- 其他疼痛:纤维肌痛、神经病理性疼痛(机制参与,但临床尚未获批)。
- 正常生理功能:CGRP 在心血管稳态(强效血管扩张代偿)、伤口愈合(皮肤血流)、肌腱修复等生理过程中起保护作用,完全敲除小鼠出现血压异常与伤口愈合延迟——为 on-target 副作用(便秘、心血管事件)提供机制基础。
成药性
- 蛋白类型与定位:分泌型神经肽(37 aa),血液/组织间隙可及 → 单克隆抗体可直接中和;受体(CALCRL+RAMP1)为 GPCR,胞外可及 → 小分子受体拮抗剂(gepants)可口服。两类 modality 均已成功成药。
- 功能区域/表位:①单抗(erenumab、fremanezumab、galcanezumab)靶向 CGRP 配体本身(中和循环 CGRP)或受体复合体(erenumab 抗 RAMP1);②小分子 gepants(rimegepant、ubrogepant、atogepant、zavegepant)结合 CGRP 受体跨膜口袋,竞争性拮抗 CGRP 结合; gepants 的关键挑战——肝毒性(早期 telcagepant、MK-0974 因肝毒性退出),需精准优化治疗窗。
- 可能的药物作用机制:①单抗中和 CGRP 配体或受体——每月一次皮下注射,预防性降低偏头痛发作频率;②小分子受体拮抗剂(gepants)——口服快速起效,急性治疗(rimegepant/ubrogepant)或每日口服预防(atogepant);③鼻喷 gepant(zavegepant)——快速起效,急性治疗;④CGRP 通路是近 20 年偏头痛治疗最大突破,取代传统 β-blocker/抗抑郁药/抗癫痫药的非特异预防与曲普坦类(5-HT1B/1D 激动剂)的急性治疗。
On-target / 脱靶毒性
- On-target(基于 CGRP 生理功能):①便秘(最常见,CGRP 在肠神经调节蠕动);②心血管事件——CGRP 是冠脉与脑血管重要代偿扩张剂,阻断可能加重心肌缺血/高血压(理论风险;erenumab 上市后出现"高血压"信号);③潮红、注射部位反应;④肝酶升高(gepants 类,与 CGRP 生理无关,是分子特异脱靶);⑤雷诺现象加重(已有患者);⑥怀孕风险——CGRP 在胎盘与子宫血流调节重要,孕期不推荐使用。
- 脱靶毒性:①gepants 肝毒性(早期 telcagepant 因多倍剂量肝毒性退出,新代 gepants 治疗窗显著改善);②单抗注射反应(流感样症状);③便秘严重者可致肠梗阻(罕见)。
- 治疗窗:CGRP 通路药物整体安全性优于传统偏头痛预防药物(β-blocker、topiramate 等)——on-target 副作用(便秘、注射反应)通常轻度,FDA 未黑框警告(与传统 5-HT 类不同);但心血管高危患者慎用。
药物形式(Modality)比较
| 形式 | 代表 | 潜在优势 | 可能缺点 |
|---|---|---|---|
| 抗 CGRP 配体单抗 | (Fremanezumab,Teva)、(加卡奈珠单抗,礼来) | 长效(每月/每季度 SC 注射)、生物利用度稳定、患者依从性高 | 仅预防用途、起效慢(数周)、注射反应、便秘、成本高 |
| 抗 依瑞奈尤单抗 | (Amgen/诺华) | 同上;靶向受体阻断更彻底 | 同上;上市后高血压信号 |
| 口服 gepants(急性) | rimegepant(Nurtec ODT,辉瑞/Biohaven)、(乌布吉泮,AbbVie/Allergan) | 口服快速起效(1–2 小时)、无曲普坦类心血管禁忌、可近期重复使用 | 肝毒性历史(早期分子)、与 CYP3A4 药物相互作用、部分患者疗效不足 |
| 口服 gepants(预防) | atogepant(AbbVie/Allergan) | 每日口服预防、首代口服预防药、有效降低头痛天数 | 与急性 gepants 不可同用、便秘、成本 |
| 鼻喷 gepants | zavegepant(Zavzpret,辉瑞) | 15 分钟快速起效、避免口服(恶心/呕吐患者首选)、肝代谢负担较低 | 鼻部不适、单价高 |
未来趋势:①gepants 替代单抗——口服便利性推动患者渗透率提升,atogepant 预防 + rimegepant/ubrogepant 急性"双口服"组合成为新标准;②pediatric 适应症(儿科偏头痛未满足需求巨大);③慢性偏头痛与药物过度使用头痛(MOH)——gepants 无 MOH 风险,优势明显;④device 与 CGRP 联合(neuromodulation + CGRP 类);⑤新机制联合(CGRP + 5-HT、PACAP 通路双靶)。
靶点药物竞争格局
| 药品名称 | 企业 | 药物形式 | 注册阶段 | 适应症 | 差异化 | 销售额(2025) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 依瑞奈尤单抗 | Amgen / 诺华 | 抗 CGRP 受体单抗 | 已上市(美2018/欧2018) | 偏头痛预防 | 首个获批 CGRP 通路药物、每月 SC 注射 | ~$6 亿(待核实,受 gepants 冲击下滑) |
| Fremanezumab | Teva | 抗 CGRP 配体单抗 | 已上市(美2018) | 偏头痛预防(含慢性) | 每月/每季度 SC 注射、慢性偏头痛数据 | ~$4 亿(待核实) |
| 加卡奈珠单抗 | 礼来 | 抗 CGRP 配体单抗 | 已上市(美2018) | 偏头痛预防 + 簇状头痛预防 | 簇状头痛适应症独有 | ~$5 亿(待核实) |
| rimegepant(Nurtec ODT) | 辉瑞(收购 Biohaven) | 口服 gepant(急性 + 预防) | 已上市(美2020) | 偏头痛急性 + 预防 | ODT 剂型、双适应症(急性+预防)、无 MOH 风险 | ~$9 亿(待核实,快速放量) |
| 乌布吉泮 | AbbVie(Allergan) | 口服 gepant(急性) | 已上市(美2019) | 偏头痛急性 | 首个口服 gepant 急性治疗、1 小时起效 | ~$6 亿(待核实) |
| atogepant | AbbVie(Allergan) | 口服 gepant(预防) | 已上市(美2021) | 偏头痛预防(发作性 + 慢性) | 首个口服预防 gepant、每日一次 | ~$8 亿(待核实,AbbVie 2025) |
| zavegepant(Zavzpret) | 辉瑞 | 鼻喷 gepant | 已上市(美2023) | 偏头痛急性 | 15 分钟快速起效、避免口服 | ~$1 亿(待核实,2024 上市首全年) |
| eptinezumab(Vyepti) | Lundbeck | 静脉注射抗 CGRP 单抗 | 已上市(美2020) | 偏头痛预防 | 每季度 IV 输注(90 分钟)、生物利用度 100% | ~$2 亿(待核实) |
研发失败史:①telcagepant(MK-0974,默沙东) ——首个 gepant 进入 Ph3,因多倍剂量肝酶升高(治疗剂量 4 倍出现 ALT >3× ULN)于 2009 年停止开发,开启"gepants 肝毒性"质疑;②olcegepant(BI 44370 TA,勃林格殷格翰) ——早期静脉 gepant,开发停止;③早期小分子 CGRP 拮抗剂多因肝毒性、心脏 QT 延长、生物利用度不足失败,奠定 gepants 设计需精准优化治疗窗的教训。单抗路径无肝毒性问题,erenumab 2018 首次成功开启 CGRP 通路药物时代。
竞争逻辑及展望:临床已形成"单抗(预防为主)+ gepants(急性 + 预防)"双轴——2018–2023 年 8 款 CGRP 通路药物密集上市,重塑偏头痛治疗范式;gepants 替代单抗为未来趋势(口服便利性 + 急性/预防双用);AbbVie 与辉瑞为 gepants 双雄(AbbVie: Ubrelvy + Qulipta;Pfizer: Nurtec + Zavzpret);礼来、Amgen、Teva 主攻单抗预防。投资上,CGRP 赛道整体峰值 $80–100 亿(gepants $40–50 亿 + 单抗 $30–40 亿),2030 年后专利到期引发生物类似药/仿制药冲击。
核心适应症及拓展
- 已验证适应症:①偏头痛急性治疗(ubrogepant、rimegepant、zavegepant)——取代曲普坦类部分市场(无心血管禁忌、无 MOH 风险);②发作性偏头痛预防(所有 CGRP 单抗 + atogepant、rimegepant)——大幅降低头痛天数;③慢性偏头痛预防(erenumab、fremanezumab、galcanezumab、atogepant 慢性适应症);④簇状头痛预防(galcanezumab 独有)。
- 潜力适应症:①儿科偏头痛(Nurtec/Qulipta 儿科 Ph3);②药物过度使用头痛(MOH)(gepants 无 MOH 风险,理论优势);③术后疼痛(急性 CGRP 阻断);④纤维肌痛/神经病理性疼痛(机制探索);⑤ menoPause 潮热(CGRP 参与血管舒缩,早期探索)。
- 市场规模排序(全球,量级,待核实):
- 偏头痛(最大)——全球患者 ~12 亿(女性 18%、男性 6%)、慢性偏头痛 ~3–5%、年治疗费 预防 $5K–10K、急性 $50–100/次;CGRP 通路药物合计峰值 $80–100 亿(gepants $40–50 亿 + 单抗 $30–40 亿)。
- 簇状头痛——患者池小(~50 万)、孤儿药、年治疗费 $10K+,峰值 $2–5 亿。
- 其他疼痛——早期探索,峰值待验证。
排序理由:偏头痛患者池最大 + CGRP 通路药物已确立 SOC + 预防与急性双用市场扩大;簇状头痛虽小但孤儿药独占;其他疼痛未验证。
一句话投资观点:CGRP 是偏头痛治疗革命性靶点,2018–2023 年 8 款药物密集上市重塑市场格局;艾伯维 经 Allergan 收获 atogepant(口服预防)+ Ubrelvy(口服急性)双资产,Qulipta 2025 年 ~$8 亿是 AbbVie 神经科学重要增长点;投资上 gepants 路径优于单抗(口服便利 + 急性预防双用),辉瑞 Nurtec/Zavzpret 与 AbbVie Qulipta/Ubrelvy 形成"gepants 双雄"格局,未来关注儿科适应症与慢性偏头痛渗透率提升。