辉瑞口服3CL蛋白酶抑制剂PF-07321332和利托那韦(Ritonavir)的复方Paxlovid因III期临床中期数据的优异表现，令全球振奋，有分析预测其2022年全球销量有望达到242亿美元，美国政府在其未获批上市前即与辉瑞达成52.9亿美元的订单。
近期，南非出现了传染性更强的新冠变种毒株Omicron并向全球迅速蔓延。Omicron被发现携带至少30种S蛋白突变，以至于无法评估现有疫苗对该变种毒株的保护效力。因此，保守而又对多种冠状病毒至关重要的3CL蛋白酶作为口服病毒药物靶点价值更加凸显。不过，令辉瑞市值一夜暴增的PF-07321332，其化合物专利实际是在一家叫做Pardes Biosciences的公司手中。
3CL蛋白酶与冠状病毒
3CL蛋白酶是新冠病毒切割前体蛋白质的关键酶之一，负责病毒自身编码中剪切和加工RNA。理论上，可以通过3CL抑制酶的活性，导致蛋白前体不能裂解和形成成熟病毒体，那么病毒自然就不能进行自我复制了。
s蛋白、RNA聚合酶和3CL蛋白酶抑制剂的作用机制
研究发现，3CL蛋白酶在大型多蛋白1ab上有不少于11个蛋白酶切割位点，这意味着该酶可能对病毒十分重要，对于从病毒RNA翻译后的多蛋白加工成熟必不可少。
其次，3CL蛋白酶切割位点在冠状病毒属“高度保守”，非药物诱导突变的自然突变不太可能发生。这意味该酶可能对多种冠状病毒起作用，同时可能对冠状病毒的变异株保有高度活性。
首个专利即剑指PF-07321332
当前，Pardes Biosciences已有3个专利处于公开状态，分别为US11124497、US11174231、WO2021212039，其中US11124497为PF-07321332的化合物专利，也是Pardes Biosciences首个获授权的（美国）专利。
Pardes Biosciences在2020年4月申请了US11124497优先权专利，2021年4月提交了正式专利申请，并于2021年9月获得美国专利授权。
US11124497专利权力要求1如下所示：
当R3为图片，Rt为H，RB为图片-CH2C(CH3) 3且被NHRm取代，Rm为-COCF3时Formula II-I为PF-07321332的消旋结构，如下图所示。
自研口服3CL蛋白酶药物
Pardes Biosciences成立于2020年2月，目标是以基于结构的药物设计和可逆的共价修饰调节化学平台开发抗病毒药物，致力于解决世界上最紧迫的公共卫生挑战难题。
Pardes Biosciences 官网
除了申请并获得了PF-07321332化合物美国专利授权这一知识产权策略外，Pardes Biosciences还自研了口服3CL蛋白酶抑制剂PBI-0451，PBI-0451的1期临床试验于2021年6月在新西兰开展，计划招募120名受试者，临床给药方案中除4个不同剂量的PBI-0451单药给药外，还包含了利托那韦和咪达唑仑（Midazolam）两个P450酶抑制剂分别与PBI-0451的组合给药方案。
利托那韦与PF-07321332组合的Paxlovid在辉瑞2/3期临床试验（EPIC-HR）中，已被验证具备显著降低新冠肺炎非住院患者的住院或死亡率降低。EPIC-HR研究中，Paxlovid组和安慰剂组住院或死亡率分别为0.8%和7%，治疗组降低87%，其中治疗组（n=389）无患者死亡，安慰剂组（n=385）中7例死亡病例。
2021年11月2日，辉瑞研发人员在Science在线发表的论文“An oral SARS-CoV-2 M pro inhibitor clinical candidate for the treatment of COVID-19”中揭示了利托那韦对维持PF-07321332体内血药浓度有促进作用。
同时，作为FDA批准上市抗HIV药物，已有研究对利托那韦及其他抗病毒药物对新冠病毒3CL蛋白酶的结合能力及新冠病毒的抑制活性。
图片来源：Biomolecules. 2021 Apr; 11(4): 607.
利托那韦对新冠病毒3CL蛋白酶的结合能力及新冠病毒的抑制活性均为μM级别。
当前，PBI-0451的化学结构尚未公布，从Pardes Biosciences已授权美国专利US11124497和US11174231来看，PBI-0451结构可能与PF-07321332相似或为US11174231专利保护结构，US11174231专利权力要求仅有一条，如下所示。
借道SPAC登陆纳斯达克
2021年6月，Pardes Biosciences与今年2月上市的特殊目的收购公司（SPAC） FS Development Corp. II（NASDAQ: FSII）达成合并协议，合并后上市公司将更名为“Pardes Biosciences, Inc.”，股票代码也将变为“PRDS”，由Pardes Biosciences现任首席执行官 Uri A. Lopatin 博士领导。
该交易预计将为Pardes Biosciences带来2.76 亿美元，其中近2亿美元来自FS Development Corp. II，还有7500万美元来自于私募基金，私募基金的投资方包括吉利德、Foresite Capital、FS Development Corp. II 附属公司、RA Capital Managemen等。
预计合并完成后，根据公众股份的赎回情况，Pardes Biosciences原股东预计占合并后上市公司股权的49.4%至68.2%。
该合并交易最初计划于2021年10月完成，当前合并仍在进行中，将于2021年结束前进行特殊股东大会就该交易进行投票。FS Development Corp. II目前市值为3.86亿美元，总股本2575.88万股，预计合并完成后总市值约为9.85亿美元。
总结
SVB Leerink分析师Geoffrey Porges预测，2022年辉瑞全年营收将达到1013亿美元，其中两个新冠产品贡献最大，分别是mRNA疫苗Comirnaty和口服3CL蛋白酶抑制剂Paxlovid，预测销售额分别为297亿美元和242亿美元。
首席科学官Lee Arnold博士曾任职于辉瑞等制药企业，在基于结构的药物设计方面经验丰富，同时，有可能在十几年前曾参与辉瑞首批3CL蛋白酶抑制剂的开发，对结构优化方向有着独到的认知，才能提早布局口服3CL蛋白酶抑制剂化合物专利，进而涵盖辉瑞PF-07321332。
当前，新冠病毒的新型变异毒株Omicron再次成为人们关注的焦点，Omicron刺突蛋白上携带32种不同变异（德尔塔毒株仅16处突变），而在相对保守的3CL蛋白酶上，Omicron仅携带一处突变。此外，辉瑞PF-07321332临床前已验证，PF-07321332具有泛冠状病毒抑制活性，对SARS、新冠病毒、MERS等不同种类冠状病毒均有显著的抑制剂作用。
因此，拥有PF-07321332化合物专利，且自研口服3CL蛋白酶抑制剂，即将借道SPAC登陆纳斯达克的Pardes Biosciences，未来前景也被看好。
参考文献
1. 辉瑞官网
2. 盐野义官网
3. Owen DR, Allerton CMN, Anderson AS, Aschenbrenner L, Avery M, Berritt S, Boras B, Cardin RD, Carlo A, Coffman KJ, Dantonio A, Di L, Eng H, Ferre R, Gajiwala KS, Gibson SA, Greasley SE, Hurst BL, Kadar EP, Kalgutkar AS, Lee JC, Lee J, Liu W, Mason SW, Noell S, Novak JJ, Obach RS, Ogilvie K, Patel NC, Pettersson M, Rai DK, Reese MR, Sammons MF, Sathish JG, Singh RSP, Steppan CM, Stewart AE, Tuttle JB, Updyke L, Verhoest PR, Wei L, Yang Q, Zhu Y. An oral SARS-CoV-2 Mpro inhibitor clinical candidate for the treatment of COVID-19. Science. 2021 Nov 2:eabl4784. doi: 10.1126/science.abl4784. Epub ahead of print. PMID: 34726479.
4. Koen Vandyck, Jerome Deval,Considerations for the discovery and development of 3-chymotrypsin-like cysteine protease inhibitors targeting SARS-CoV-2 infection,Current Opinion in Virology,Volume 49,2021,Pages 36-40,ISSN 1879-6257,