First-in-human intrapulmonary intratarget microdosing of a novel dual inflammasome inhibitor of NLRP 1/ NLRP 3 in ex vivo human lungs and patients with interstitial lung disease

本研究证实了首例人体0期靶内微剂量试验的可行性与成功，其中一种新型双重NLRP1/NLRP3炎症小体抑制剂（ADS032）通过支气管镜安全递送至间质性肺病患者的远端气道，从而为肺部治疗药物的早期药理学评估建立了一个新的人类相关平台。

要点

以下是用通俗语言和创意类比对该研究论文的解读。

宏观图景：在造车之前先试钥匙开锁

想象你设计了一把全新的钥匙（一种新药），认为它能完美契合房子里的一把特定锁（人体肺部中的特定靶点）。通常，为了验证它是否有效，你必须先建造整栋房子，摆满家具，然后再试钥匙。如果不行，你就浪费了大量时间和金钱。

这篇论文描述了一项“首次人体”实验，科学家们尝试了一种更聪明的方法。他们不是先建造整栋房子，而是采用了一种0 期“微剂量”策略。这就像派出一名微小且无害的侦察兵（药物的微剂量）进入房子，仅仅为了看看它能否找到那把锁并附着在上面，而实际上并不试图开门或改变房内的任何东西。

药物：ADS032

故事中的“侦察兵”是一种名为ADS032的药物。

• 它的作用： 它旨在阻断体内一种名为“炎症小体”（具体为 NLRP1 和 NLRP3）的特定警报系统。当这个警报响起时，会引起炎症，而炎症是间质性肺病（肺部瘢痕化）等疾病中的一个问题。
• 目标： 科学家们希望看看能否将这种药物直接递送到肺部的深处，并让它附着在正确的细胞上，而不是仅仅在血液中游荡。

两部分实验

研究人员使用了两条不同的“测试轨道”来验证他们的计划是否奏效。

1. “幽灵肺”测试（离体实验）

在真正用于人体之前，他们先在捐赠的人类肺部上测试了这种药物，这些肺部通过特殊机器（类似肺部的生命支持系统）在体外保持存活。

• 类比： 想象汽车发动机在测试台上运行。你可以直接将燃料喷入气缸，观察其反应，而无需将车开上路。
• 他们做了什么： 他们将微量的药物（混合了发光染料）泵入这些“幽灵肺”的深部肺泡中。
• 结果： 他们观察到药物在几分钟内被肺部的免疫细胞（巨噬细胞）吞噬。这就像看着海绵吸满有色水一样。这证明了药物在物理上能够到达人类肺组织中的正确细胞。

2. 人体测试（“微”试验）

接下来，他们在12 名真实患者身上进行了尝试，这些患者因肺病原本就需要进行支气管镜检查（肺部摄像头检查）。

• 设置： 医生使用一根细管（支气管镜）进入患者的喉咙。
  • 他们在肺的一侧喷洒微量的药物（100 微克——大约一粒沙子的重量）。
  • 他们在另一侧喷洒普通的盐水作为对照（“假”喷洒）。
• 安全检查： 他们希望确保药物不会引起任何突发的不良反应。
  • 结果： 完全安全。没有任何患者出现不良反应。

挑战：“串扰”问题

这次实验中最大的障碍之一是污染。

• 类比： 想象试图将房间的一面墙漆成蓝色，另一面墙漆成红色，但喷漆器太乱，导致蓝色油漆溅到了红墙上。如果你无法分辨哪面墙是哪面，你的实验就失败了。
• 发生了什么： 在前几名患者中，药物似乎出现在了肺部的“对照”（盐水）一侧。这意味着药物发生了漂移，使得很难证明它停留在原本应该停留的地方。
• 解决方案： 团队改变了操作流程。他们在两次喷洒之间完全移除了支气管镜并冲洗了气道。在随后的患者中，这非常有效。药物留在了接受治疗的一侧肺部，而对照侧的肺部保持清洁。

结果：钥匙是否契合？

科学家们在三个地方检测了药物：血液、从肺部冲洗出的液体，以及从肺壁刮取的实际细胞。

1. 在血液中： 药物在极短时间内（30 分钟内）出现在血液中，但随后消失。这是好事；这意味着药物没有在体内滞留，从而避免了在其他地方引起副作用。
2. 在肺液中： 当他们用大量液体冲洗肺部（支气管肺泡灌洗）时，很难找到药物，因为液体被混合了。
3. 在细胞中（获胜者）： 当他们用一把小刷子轻轻刮取喷洒药物特定位置的细胞时，他们在细胞内部发现了药物。
   • 类比： 这就像给特定的房子寄信。如果你只是看街道（大液体冲洗），你可能看不到它。但如果你走进房子并检查邮箱（细胞），你就会发现信件就在它被送达的地方。

这意味着什么（根据论文）

论文得出结论，这种方法行之有效。他们成功：

• 将微量的新药直接递送到了人类肺部的深处。
• 证明了药物进入了其应该靶向的特定细胞内部。
• 表明通过使用小刷子和微量样本（微量灌洗）代替大冲洗，可以避免“串扰”问题，并确切地看到药物去了哪里。

重要提示： 论文并未声称该药物治愈了患者的肺病，或者它已准备好作为治疗手段使用。它仅声称递送方法有效，且药物能够在人体内到达其靶点。这是一项"0 期”研究，就像在正式演出（1 期试验）开始之前，为了证明舞台已搭建好而进行的彩排。

技术摘要

技术摘要：ADS032 首次人体肺内靶区微剂量给药研究

问题陈述
抗炎治疗药物在呼吸系统疾病领域的转化面临显著失败率，这主要归因于临床前动物模型预测价值有限，以及全身给药方式难以在避免脱靶效应的同时实现足够的局部药物暴露。因此，许多有前景的候选药物在人体肺部靶点结合评估完成之前便被迫放弃。尽管 0 期临床试验为早期评估提供了框架，但依赖全身给药和外周采样的传统设计无法揭示药物在靶器官内的行为。在 1 期临床试验之前，亟需一个与人体相关的平台，以在亚治疗剂量下评估肺部药物递送、细胞摄取及药理学特性。

研究方法
本研究采用了一个整合的转化流程，将离体人肺模型与首次人体 0 期肺内靶区微剂量（ITM）试验相结合。

• 化合物开发：研究使用了 ADS032，这是一种新型的双重 NLRP1/NLRP3 炎症小体抑制剂。该药物制剂按照药品生产质量管理规范（GMP）标准生产，稳定性研究证实 shelf life 为 40 个月。合成了一种荧光类似物 ADS032–NBD，通过偶联硝基苯并噁二唑（NBD）荧光团用于可视化。
• 离体验证：在人体试验之前，利用灌注和通气系统（EVLP）在离体人肺上进行了实验。
  • 细胞摄取：从离体肺中分离原代人肺泡巨噬细胞（AMs），以证实 ADS032 能抑制脂多糖（LPS）/尼日利亚菌素诱导的 IL-1β释放。
  • 可视化：在实时肺泡内窥镜下，将 ADS032–NBD 给药至远端肺泡腔。对消化的肺组织进行流式细胞术分析，以量化特定细胞群（巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞和上皮细胞）的细胞摄取情况。
  • 药代动力学：向中叶右肺给予 100 μg 微剂量。收集连续的肺灌注液和远端气道微量灌洗液样本，并通过液相色谱 - 质谱联用（LC–MS）进行分析。
• 临床试验（“微”试验）：在 12 名患有间质性肺病（ILD）或支气管扩张的患者中开展了一项单中心、开放标签的 0 期研究。
  • 干预措施：参与者通过支气管镜向远端肺段单次给予 100 μg（文中为 93 μg，1.5 mL）的 ADS032 微剂量。对侧肺段接受生理盐水作为内部对照。
  • 采样：从治疗段和对照段收集支气管肺泡灌洗液（BAL）、远端气道微量灌洗液和支气管刷检样本。术后 30 分钟、1 小时和 4 小时采集外周血。
  • 分析：使用 LC–MS 分析样本中的 ADS032 浓度，并检测炎症小体相关生物标志物（IL-1β、TNF、IL-6、IL-18、ATP）。在前四名参与者之后实施了方案优化，以最大限度地减少肺段间的交叉污染。

主要结果

• 体外/离体疗效：ADS032 在原代人肺泡巨噬细胞中显示出浓度依赖性的 IL-1β释放抑制作用（≥50 μM 时显著），且未广泛抑制 TNF 或 IL-6。
• 细胞摄取：在离体肺中，荧光 ADS032–NBD 在数分钟内被肺泡巨噬细胞（CD206⁺/CD163⁺）、中性粒细胞、T 细胞和上皮细胞快速摄取。流式细胞术证实，与生理盐水对照组相比，药物暴露组织显示出明显的荧光偏移。
• 安全性：肺内微剂量给药程序是安全的，12 名入组患者中未记录到不良事件。
• 药代动力学（PK）：
  • 血浆：ADS032 在血浆中可被检测到，峰值出现在 30 分钟，在大多数参与者中 1 小时仍可检测到，但在除两人外的所有参与者中，4 小时后降至检测限以下。
  • 空间分辨率：BAL 液显示治疗叶和对照叶之间存在交叉污染的证据。相比之下，远端气道微量灌洗液和支气管刷检提供了更优越的空间分辨率。在五个治疗叶的微量灌洗液（平均 36.9 ng/mL）和五个治疗叶的刷检样本中检测到 ADS032，而在相应的对照样本中未检测到药物。
• 药效动力学（PD）：在灌注前后样本之间，或治疗段与对照段之间，未观察到细胞因子水平（IL-1β、TNF、IL-6、IL-18）或 ATP 的显著差异。作者将此归因于微剂量的亚治疗性质以及批量 BAL 采样缺乏空间分辨率。

意义与主张
该论文声称确立了肺内靶区微剂量给药作为一种可行的、与人体相关的平台，用于肺部治疗药物的早期药理学评估。主要贡献包括：

1. 可行性证明：本研究证明，将微剂量受控递送至人体肺内特定解剖隔室是安全且技术上可行的。
2. 方法学进步：研究强调，与传统 BAL 相比，远端气道微量灌洗和刷检为肺内药代动力学评估提供了更优越的空间分辨率，有效缓解了交叉污染问题。
3. 转化平台：通过将离体人肺灌注与临床微剂量给药相结合，作者提供了一个在投入 1 期临床试验之前评估人体药物递送、细胞摄取和靶点结合的流程。
4. 化合物验证：本研究提供了早期人体数据，支持双重 NLRP1/NLRP3 抑制剂 ADS032 向 1 期评估推进，引用了其在髓系细胞中的有利摄取以及缺乏急性安全信号。

作者得出结论，虽然这项 0 期研究并非旨在评估临床疗效，但它通过实现对人体肺部药理学直接、早期的评估，成功降低了肺部导向疗法推进的风险，有望减少后期临床试验的失败率。