文|動(dòng)脈網(wǎng)
自現(xiàn)代醫(yī)藥研發(fā)發(fā)軔以來(lái),藥物遞送便是貫穿其中且始終不變的熱點(diǎn)話題,有關(guān)藥物遞送的研究也數(shù)次斬獲諾貝爾獎(jiǎng)。尤其是在近些年,隨著包括核酸藥物、基因編輯治療等新興領(lǐng)域的發(fā)展,遞送系統(tǒng)在新藥成藥的過(guò)程中扮演著越來(lái)越重要的角色。
載體本身不再只是一種遞送工具,已經(jīng)有可能成為助推一種創(chuàng)新療法的誕生。深刻理解遞送技術(shù)的企業(yè)有機(jī)會(huì)預(yù)先洞見(jiàn)到一些非常好的成藥機(jī)會(huì)并掌握巨大先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)遞送技術(shù)的焦點(diǎn),從偶聯(lián)到病毒載體、核酸納米載體,再到稍為前沿但潛力十足的外泌體、微針?biāo)幬镞f送領(lǐng)域,即使在近幾年整體行業(yè)遇冷時(shí)期也依然火熱甚至表現(xiàn)出圈。據(jù)蛋殼研究院不完全統(tǒng)計(jì),2023年國(guó)內(nèi)熱門(mén)藥物遞送領(lǐng)域共發(fā)生42起投融資事件,投融資總金額達(dá)到63億元,平均融資金額1.5億。
這使我們對(duì)于當(dāng)下這些熱門(mén)藥物遞送技術(shù)產(chǎn)生了極大的好奇心。為何藥物遞送領(lǐng)域能夠逆勢(shì)火熱發(fā)展?是否存在最佳藥物遞送技術(shù)?哪類藥物遞送技術(shù)發(fā)展?jié)摿ψ畲?、在現(xiàn)下最值得市場(chǎng)關(guān)注?哪些技術(shù)的進(jìn)步突破在未來(lái)會(huì)深刻影響藥物遞送技術(shù)的發(fā)展?
帶著以上問(wèn)題,蛋殼研究院努力向產(chǎn)業(yè)尋找答案。遺憾的是,目前并沒(méi)有一份行研能夠展現(xiàn)整個(gè)藥物遞送領(lǐng)域的現(xiàn)時(shí)研究以及橫向分析。而這對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)無(wú)疑是重要的。以此目的為起點(diǎn),蛋殼研究院撰寫(xiě)了行業(yè)首份覆蓋當(dāng)下熱門(mén)藥物遞送技術(shù)的白皮書(shū),對(duì)當(dāng)前熱點(diǎn)遞送技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究闡述并對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)路徑進(jìn)行了全盤(pán)的梳理總結(jié),以饗讀者。
偶聯(lián)技術(shù)
生物偶聯(lián)是通過(guò)化學(xué)共價(jià)鍵結(jié)合兩個(gè)或多個(gè)分子或生物大分子的過(guò)程。常見(jiàn)的偶聯(lián)技術(shù)包括ADC(抗體偶聯(lián)藥物)、PDC(多肽偶聯(lián)藥物)、RDC(放射性核素偶聯(lián)藥物)以及GalNAc偶聯(lián)等,其中以ADC的成功以及GalNAc偶聯(lián)在助推小核酸藥物上發(fā)展的突破最為矚目,從而讓偶聯(lián)藥物成為產(chǎn)業(yè)焦點(diǎn)。
■ ADC:多基于國(guó)外代表技術(shù)“微創(chuàng)新”,但具“青出于藍(lán)勝于藍(lán)”潛力
ADC(antibody drug conjugates)是目前最受關(guān)注、最成熟的偶聯(lián)靶向技術(shù)。
基于對(duì)ADC藥物發(fā)展?jié)摿Φ目春?,目前全球有多家藥企進(jìn)行了ADC藥物的研發(fā)布局。包括第一三共、Seagen、Immunomedics、Ambrx、Synaffix、ImmunoGen、Mersana、NBE Therapeutics、Zymeworks、Alteogen等在內(nèi)的企業(yè),在ADC技術(shù)領(lǐng)域均有各自獨(dú)有特色。其中以第一三共、Seagen最為出色和具有代表性,報(bào)告中以這2個(gè)案例為代表進(jìn)行了詳細(xì)分析介紹。
部分具有獨(dú)特ADC技術(shù)的國(guó)外企業(yè)
數(shù)據(jù)來(lái)源:各公司官網(wǎng),藥研網(wǎng),蛋殼研究院
ADC研究歷史已過(guò)百年,目前已經(jīng)發(fā)展到3代技術(shù),但仍存在較大待優(yōu)化空間。早在20世紀(jì)初,Paul Ehrlich就首先提出了“魔法子彈”的概念。但在ADC發(fā)展早期,受限于其合成需要較高的技術(shù)門(mén)檻和長(zhǎng)期的脫靶、特異性抗原的發(fā)現(xiàn)等技術(shù)難題,發(fā)展較為緩慢和坎坷。直到2000年,F(xiàn)DA首次批準(zhǔn)ADC藥物Mylotarg 用于治療成人急性髓系白血病(AML),標(biāo)志著ADC靶向治療癌癥時(shí)代的開(kāi)始。ADC技術(shù)現(xiàn)已更新到第三代,但仍存在較大待優(yōu)化空間。如降低藥物毒性、解決耐藥性問(wèn)題等。
ADC技術(shù)現(xiàn)已發(fā)展至第三代
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)信息整理,蛋殼研究院制圖
此外,ADC藥物是一類系統(tǒng)集成性很高的產(chǎn)品,研發(fā)工作需要廣泛的生物學(xué)、化學(xué)和生產(chǎn)方面的專有技術(shù)及能力,在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)上面臨諸多挑戰(zhàn)。其未來(lái)改進(jìn)與創(chuàng)新方向包括:低毒、高效,降低生產(chǎn)成本,增加患者可及性,臨床上和其他藥物聯(lián)合,泛腫瘤化方向。
從結(jié)構(gòu)上來(lái)看,ADC主要包括抗體(靶向端)、連接子、小分子毒素(載荷)三個(gè)結(jié)構(gòu)模塊。ADC藥物的創(chuàng)新也主要基于這幾個(gè)方向以及尋找新的靶抗原和采取不同的偶聯(lián)方式等。
ADC藥物設(shè)計(jì)需考慮的五大關(guān)鍵要素及對(duì)應(yīng)的理想開(kāi)發(fā)情況
圖片來(lái)源:華金證券
尋找新的靶抗原方面,尋找高度特異性的腫瘤靶點(diǎn)、靶向腫瘤微環(huán)境(TME)或?qū)で蠓莾?nèi)化抗原作為靶點(diǎn)等是當(dāng)前ADC開(kāi)發(fā)的研究熱點(diǎn)方向。在抗體(靶向端)的選擇與創(chuàng)新上,除了發(fā)展單抗ADC,包括雙抗ADC、條件激活抗體(probody)偶聯(lián)藥物等的相關(guān)研究正在成為產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)。
連接子方面,通過(guò)化學(xué)改造開(kāi)發(fā)更加高效(在目標(biāo)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)小分子毒素的釋放)、在血液循環(huán)中保持高穩(wěn)定性和水溶性改善(避免ADC聚集體的產(chǎn)生)的裂解或不可裂解的Linker是偶聯(lián)藥物創(chuàng)新的重要方向。
高DAR值搭配中低毒素技術(shù)路線的成功為全球ADC藥物研發(fā)注入了新的活力和更大想象空間。ADC藥物基于載荷的創(chuàng)新方向還包括發(fā)展雙載荷、非內(nèi)化有效載荷等。
定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)DAR及載藥方式更均一,穩(wěn)定性更好,有望獲得安全性及療效更優(yōu)的ADC藥物,從而拓寬了治療窗口。
隨機(jī)偶聯(lián)與定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)特點(diǎn)
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)資料,蛋殼研究院制圖
除了對(duì)ADC進(jìn)行自有結(jié)構(gòu)的改造創(chuàng)新,探索聯(lián)合用藥等方式也是為獲得ADC更佳療效和克服耐藥性的重要策略和研發(fā)方向。
國(guó)內(nèi)ADC產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況:普遍進(jìn)行“微創(chuàng)新”以繞開(kāi)專利壁壘。由于國(guó)外率先開(kāi)始布局ADC技術(shù),目前掌握了超72% ADC相關(guān)技術(shù)專利,我國(guó)ADC發(fā)展相較落后。包括第一三共、Seagen、ImmunoGen等領(lǐng)頭羊在ADC領(lǐng)域的深耕,形成了擋在國(guó)內(nèi)藥企面前的一座座高山。
為繞開(kāi)專利壁壘限制,我國(guó)大部分ADC企業(yè)基于對(duì)第一三共、Seagen、Immunomedics、Synaffix、Ambrx等公司的技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化改造、“微創(chuàng)新”以繞開(kāi)專利壁壘,或者直接引進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品或平臺(tái)技術(shù)。
國(guó)內(nèi)布局ADC藥物研發(fā)的上市藥企進(jìn)行ADC技術(shù)微創(chuàng)新或直接引進(jìn)技術(shù)/產(chǎn)品
數(shù)據(jù)來(lái)源:各公司官網(wǎng),公司專利,安信證券研究中心,蛋殼研究院制圖
國(guó)內(nèi)部分上市藥企的特色ADC技術(shù)平臺(tái)
圖片來(lái)源:各公司官網(wǎng)/年報(bào)/半年報(bào)、華金證券研究所
除了上市藥企,圍繞現(xiàn)有ADC藥物局限,一些新興的初創(chuàng)ADC藥企也迅速發(fā)展,搭建了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ADC技術(shù)平臺(tái),蛋殼研究院對(duì)相關(guān)初創(chuàng)企業(yè)的技術(shù)路線進(jìn)行了盤(pán)點(diǎn)梳理。
具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)ADC技術(shù)平臺(tái)的初創(chuàng)企業(yè)及其特色技術(shù)
數(shù)據(jù)來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,蛋殼研究院制圖
可以發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)諸多初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)從靶向端、載荷、連接子各維度出發(fā)進(jìn)行創(chuàng)新,搭建起具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ADC技術(shù)平臺(tái),并通過(guò)自研、合作開(kāi)發(fā)ADC藥物或者賦能行業(yè)企業(yè)進(jìn)行ADC藥物的開(kāi)發(fā)。
雖然國(guó)內(nèi)大部分ADC藥物屬于微創(chuàng)新和優(yōu)化改造,但部分藥企開(kāi)發(fā)的ADC藥物無(wú)疑開(kāi)始顯現(xiàn)出“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)”的潛力。
如邁威生物第一代的ADC技術(shù)雖基于Seagen的ADC技術(shù)路線進(jìn)行改造:在ADC藥物使用的接頭部分未使用傳統(tǒng)MC接頭,采用了可同時(shí)連接二硫鍵斷裂后裸露的兩個(gè)巰基的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)偶聯(lián)。在II期臨床試驗(yàn)中,9MW2821針對(duì)12例尿路上皮癌受試者中,ORR達(dá)50%,疾病控制率(DCR)達(dá)100%;6例宮頸癌受試者中,ORR達(dá)50%,DCR達(dá)100%。非頭對(duì)頭臨床試驗(yàn)對(duì)比Enfortumab vedotin、Sacituzumab govitecan等藥物在這一患者群體中的療效數(shù)據(jù),9MW2821在ORR方面顯示出了一定的優(yōu)勢(shì)。
再如榮昌生物研發(fā)的首個(gè)國(guó)產(chǎn)ADC藥物RC48,同樣基于Seagen的ADC技術(shù)路線所研發(fā),但獲得了來(lái)自Seagen的認(rèn)可:2021年6月,Seagen以26億美元的總價(jià)拿下了該款藥物的權(quán)益。
“站在海外巨頭肩上”的國(guó)內(nèi)ADC玩家,正在走向更遠(yuǎn)的地方。
2023年,ADC成為全年國(guó)內(nèi)最亮眼的BD交易突破領(lǐng)域——2023年,ADC領(lǐng)域共達(dá)成20件BD交易,金額高達(dá)246.7億美元。
2023生物醫(yī)藥各領(lǐng)域BD交易統(tǒng)計(jì)
數(shù)據(jù)來(lái)源:動(dòng)脈新醫(yī)藥,蛋殼研究院
2023國(guó)內(nèi)藥企ADCBD交易情況
數(shù)據(jù)來(lái)源:動(dòng)脈新醫(yī)藥,蛋殼研究院
另一方面,隨著技術(shù)引進(jìn)和產(chǎn)品引進(jìn)越來(lái)越普遍,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步白熱化,國(guó)內(nèi)ADC的研發(fā)也正在走進(jìn)深水區(qū),倒逼真正的創(chuàng)新與優(yōu)化設(shè)計(jì),最終轉(zhuǎn)化為臨床上的優(yōu)效藥物。這些產(chǎn)品有望通過(guò)license-out或者中美同步開(kāi)發(fā)來(lái)占據(jù)更大的市場(chǎng)。
■ GalNAc:國(guó)內(nèi)初創(chuàng)近3年吸金近15億,從遞送效率、藥物作用持久性改進(jìn)創(chuàng)新
GalNAc(N-乙酰半乳糖胺)偶聯(lián)是產(chǎn)業(yè)中另一類廣為人知的熱點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù),主要用于小核酸藥物的遞送。其解決了小核酸藥物歷史發(fā)展中存在的靶向性差、脫靶效應(yīng)嚴(yán)重、穩(wěn)定性差等痛點(diǎn),為其在肝臟靶向領(lǐng)域帶來(lái)重要進(jìn)展,是小核酸藥物發(fā)展歷程中的重大突破。
繼2018年首個(gè)siRNA藥物ONPATTRO(使用LNP遞送系統(tǒng))上市后,此后四款siRNA藥物都是基于GalNAc遞送系統(tǒng)開(kāi)發(fā),包括Givlaari、Leqvio、Oxlumo以及Amvuttra。
基于GalNAc系統(tǒng)遞送的已上市小核酸藥物
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)信息,蛋殼研究院制圖
同樣作為引導(dǎo)小核酸藥物突破發(fā)展的遞送技術(shù),GalNAc和LNP都能在肝臟很好的蓄積和攝取,但GalNAc相比LNP更有優(yōu)勢(shì):臨床上利用GalNAc結(jié)合的小核酸藥物通過(guò)皮下注射給藥(靜脈給藥會(huì)被腎臟迅速清除)可以達(dá)到較好的藥物分布效果,延長(zhǎng)參與循環(huán)時(shí)間,作用時(shí)效長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至半年;此外,利用皮下注射的給藥方式也更加快捷和容易,減少了患者治療負(fù)擔(dān);由于GalNAc高效靶向肝臟,所需藥物劑量小,副作用小,相關(guān)局部不良事件發(fā)生率較低,安全性和耐受性更高。
Alnylam擁有GalNAc遞送技術(shù)的重要專利,涉及GalNAc靶頭、連接臂、GalNAc-寡核苷酸偶聯(lián)物等,阻礙了國(guó)內(nèi)外不少企業(yè)進(jìn)軍小核酸藥物領(lǐng)域。但除了Alnylam,還有包括Dicerna的GalXC、Arrowhead的TRiM、Ionis的LICA等基于GalNAc的技術(shù)平臺(tái)。
國(guó)內(nèi)目前包括圣諾醫(yī)藥、瑞博生物、舶望制藥、圣因生物等在內(nèi)的企業(yè)也都掌握了GalNAc遞送系統(tǒng)技術(shù)并進(jìn)行了一定程度的創(chuàng)新,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GalNAc遞送技術(shù)平臺(tái)。
國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)GalNAc遞送技術(shù)平臺(tái)的初創(chuàng)企業(yè)及其技術(shù)平臺(tái)介紹
數(shù)據(jù)來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,蛋殼研究院制圖
GalNAc遞送技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,但同樣存在局限性,如僅能靶向肝細(xì)胞且限于小核酸藥物領(lǐng)域的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)其針對(duì)GalNAc偶聯(lián)遞送技術(shù)本身的改進(jìn)方向主要包括提升其遞送效率、增強(qiáng)藥物在體內(nèi)發(fā)揮作用的持久性等。
如果想進(jìn)行肝外遞送,通常需要尋找類GalNAc配體(GalNAc-like ligand)或其他新的配體進(jìn)行偶聯(lián)修飾,如O-十六烷基(C16)修飾的siRNA能夠進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)、眼睛或肺部;Alnylam的肝外遞送配體發(fā)現(xiàn)平臺(tái)正在布局小分子/脂類 (C16進(jìn)行CNS遞送)、多肽、抗體等配體;DTx公司基于脂肪酸修飾的FALCONTM平臺(tái)技術(shù)可以靶向不同的肝外組織,如神經(jīng)外圍組織Schwann細(xì)胞。
■ 靶向端/載荷種類創(chuàng)新下“萬(wàn)物皆可偶聯(lián)”,PDC、RDC等新型偶聯(lián)技術(shù)正釋放巨大潛力
隨著ADC、GalNAc這兩種技術(shù)的深入發(fā)展,將“通過(guò)靶向配體將治療介質(zhì)選擇性地遞送到疾病灶點(diǎn)處發(fā)揮治療效果”的設(shè)計(jì)概念進(jìn)一步拓展和延伸,通過(guò)改變靶向端(targeting)和載荷()的不同種類,發(fā)展出更多的偶聯(lián)形式與技術(shù)。將偶聯(lián)藥物的適應(yīng)癥從腫瘤拓展至心血管、糖尿病、自身免疫等領(lǐng)域,靶向部位也從腫瘤、肝臟細(xì)胞到其他。
生物偶聯(lián)正在擴(kuò)展傳統(tǒng)偶聯(lián)形式以外,呈現(xiàn)出“萬(wàn)物皆可偶聯(lián)”的發(fā)展態(tài)勢(shì)
圖片來(lái)源:蛋殼研究院
除了ADC、GalNAc之外,常見(jiàn)的幾類新興偶聯(lián)藥物
數(shù)據(jù)來(lái)源:智慧芽,蛋殼研究院
其中,PDC、RDC、SMDC是ADC、GalNAc之外目前國(guó)內(nèi)企業(yè)布局較多且發(fā)展快速的領(lǐng)域。蛋殼研究院對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)初創(chuàng)企業(yè)及其特色技術(shù)發(fā)展路徑進(jìn)行了梳理盤(pán)點(diǎn)。
具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特色偶聯(lián)技術(shù)平臺(tái)
數(shù)據(jù)來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,蛋殼研究院制圖
主流病毒載體
病毒擁有遠(yuǎn)超于人類的進(jìn)化史,具有高效穿透細(xì)胞膜的能力,具備高傳遞效率、靶向特定細(xì)胞、長(zhǎng)期表達(dá)轉(zhuǎn)基因、有能力攜帶大片段基因、天然免疫逃逸等特點(diǎn),以及被大規(guī)模生產(chǎn)的能力,在疫苗、基因治療、細(xì)胞治療等方向應(yīng)用廣泛。
在全球已獲批的新冠疫苗中,強(qiáng)生、阿斯利康、康希諾生物、俄羅斯加馬利亞研究所的4款疫苗都屬于病毒載體疫苗;另外根據(jù)ASGCT數(shù)據(jù),89%在研細(xì)胞與基因治療管線采用病毒載體作為遞送系統(tǒng)。
病毒載體的主要遞送特點(diǎn)
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)資料,蛋殼研究院制圖
目前常見(jiàn)的病毒載體包括腺病毒(Adenovirus, AdV)、腺相關(guān)病毒(Adeno-associated virus, AAV)、慢病毒(Lentivirus, LV)、逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retrovirus, RV)等。
主流病毒載體
圖片來(lái)源:公開(kāi)資料
常用的四種病毒載體各有優(yōu)缺點(diǎn),適用于不同場(chǎng)景。
主流病毒載體的不同特性
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)資料整理,蛋殼研究院制圖
白皮書(shū)中對(duì)四種主流病毒載體的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)、主要應(yīng)用場(chǎng)景以及發(fā)展迭代情況進(jìn)行了詳細(xì)介紹。此處限于篇幅,僅對(duì)目前產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最為廣泛的AAV做部分闡述。
AAV是一類天然非致病性病毒,其基因組是一段長(zhǎng)4.7kb長(zhǎng)的單鏈DNA。作為目前最廣泛應(yīng)用的體內(nèi)基因治療遞送載體,AAV具有安全性好、宿主細(xì)胞范圍廣和在體內(nèi)表達(dá)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn),是目前唯一一個(gè)NIH評(píng)級(jí)為RG1的病毒載體,迄今從未發(fā)現(xiàn)野生型AAV致病。目前已有多款A(yù)AV基因療法產(chǎn)品獲批上市,以及有數(shù)百項(xiàng)AAV療法正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。
AAV不插入基因組,因而沒(méi)有致癌性;其本身的免疫原性又基本不會(huì)引起免疫排斥,相對(duì)其他病毒優(yōu)勢(shì)非常明顯。但AAV通常不能獨(dú)立復(fù)制,只有在輔助病毒(如腺病毒,單純皰疹病毒,痘苗病毒)存在時(shí)才能進(jìn)行復(fù)制。重組AAV(Recombinant AAV, rAAV)去除了野生型AAV基因組的96%,進(jìn)一步保證了其安全性。
AAV應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯,但也存在明顯弊端:如包裝容量過(guò)小(約為4.7kb),面臨中和抗體問(wèn)題難以進(jìn)行重復(fù)給藥,應(yīng)用場(chǎng)景有限。再者,AAV從感染到表達(dá)的時(shí)間比較長(zhǎng),如何降低生產(chǎn)成本也成為目前各方關(guān)注的焦點(diǎn)。
AAV進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程依賴于細(xì)胞表面糖基化受體識(shí)別AAV衣殼蛋白,因此AAV衣殼蛋白決定了其組織靶向的特異性。通過(guò)選擇合適的血清型的AAV載體,能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同組織器官的精準(zhǔn)遞送。通過(guò)修飾、突變AAV衣殼蛋白序列,可產(chǎn)生新的組織傾向性的AAV血清型。
不同血清型AAV受體組織嗜性及臨床應(yīng)用
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)文獻(xiàn),蛋殼研究院制圖
當(dāng)前對(duì)AAV載體的優(yōu)化技術(shù)主要聚焦于衣殼和免疫原性,如跨物種篩選或設(shè)計(jì)具有強(qiáng)有力遞送功能的AAV衣殼以便使用更低的AAV載體劑量,利用現(xiàn)有的衣殼生物學(xué)知識(shí)和宿主細(xì)胞靶點(diǎn)來(lái)合理設(shè)計(jì)衣殼專門(mén)識(shí)別組織特異性或細(xì)胞特異性的細(xì)胞外標(biāo)記物或逃避免疫監(jiān)視、降低AAV載體的免疫原性,以及給藥后降低患者免疫反應(yīng)等。
如今行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向第三代AAV衣殼,如Dyno(CapsidMap平臺(tái))、4DMT(治療性載體進(jìn)化平臺(tái))和StrideBio(結(jié)構(gòu)啟發(fā)的AAV載體工程,STRIVE平臺(tái))都已參與下一代AAV衣殼平臺(tái)相關(guān)靶點(diǎn)的合作。
利用計(jì)算機(jī)算法可以在不完全熟知AAV衣殼的生物學(xué)原理的前提下設(shè)計(jì)天然情況下不存在的衣殼結(jié)構(gòu)。如DynoTherapeutics的由AI驅(qū)動(dòng)的CapsidMap 平臺(tái)可應(yīng)用體內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)設(shè)計(jì)并創(chuàng)建新型AAV衣殼,使之具有更佳的組織靶向性和免疫逃逸能力,能夠滿足同時(shí)跨多個(gè)器官傳遞,實(shí)現(xiàn)對(duì)多種疾病更有效的全身治療,同時(shí)基因包裹能力和可制造性更強(qiáng)??蒲薪缤瑫r(shí)也在嘗試開(kāi)發(fā)具有更大基因裝載容量的AAV。
在國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特色病毒載體平臺(tái)的基因治療藥物研發(fā)企業(yè)中,大部分企業(yè)選擇發(fā)展安全性更高的AAV技術(shù)路線。從提升載體的遞送效率、設(shè)計(jì)或優(yōu)化篩選或馴化靶向部位、組織嗜性,圍繞AAV現(xiàn)有局限性進(jìn)行載體的篩選,設(shè)計(jì)與優(yōu)化改造。
國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)病毒載體的初創(chuàng)企業(yè)
信息來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,動(dòng)脈橙產(chǎn)業(yè)智庫(kù),蛋殼研究院整理制圖
也有少數(shù)企業(yè)走在創(chuàng)新最前沿,如本導(dǎo)基因開(kāi)發(fā)了一種介于病毒載體與非病毒載體之間的類病毒載體(virus-like particle, VLP)遞送技術(shù)。這種類病毒體在行使完功能之后可以在短時(shí)間被降解,不會(huì)像DNA遞送一樣,因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的存在而更容易引發(fā)脫靶問(wèn)題。
部分企業(yè)在AAV載體開(kāi)發(fā)方面的能力已經(jīng)獲得MNC認(rèn)可,如克?;蚰壳耙雅c勃林格殷格翰(BI)達(dá)成針對(duì)治療肝臟疾病的基因療法在遞送載體上的開(kāi)發(fā)合作。
病毒生產(chǎn)壁壘高,要求嚴(yán)苛,CGT企業(yè)多采用外包。病毒載體研發(fā)/生產(chǎn)領(lǐng)域一直比較受資本市場(chǎng)關(guān)注,近幾年在整體CGT CDMO領(lǐng)域中投融資占比都比較高。如2022年國(guó)內(nèi)病毒載體生產(chǎn)領(lǐng)域投融資總金額達(dá)到24.38億元,占同年CGT CDMO領(lǐng)域投融資總金額(27.47億元)的88.77%。
在整體融資環(huán)境不易的情況下,國(guó)內(nèi)病毒生產(chǎn)領(lǐng)域在2023年也有15家企業(yè)完成了高達(dá)30.1億元的融資,整體融資資金超過(guò)2022年。目前還有新的企業(yè)不斷入局布局該領(lǐng)域。
國(guó)內(nèi)布局病毒載體研發(fā)/生產(chǎn)的初創(chuàng)企業(yè)
信息來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,動(dòng)脈橙產(chǎn)業(yè)智庫(kù),蛋殼研究院整理制圖
常用核酸納米載體
核酸藥物最終能夠?qū)崿F(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化和成藥,包括galnac偶聯(lián)在內(nèi)的化學(xué)修飾技術(shù)的發(fā)展和包括LNP在內(nèi)的納米核酸載體的發(fā)展在其中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。雖然病毒載體在核酸藥物領(lǐng)域也有嘗試,但考慮到安全性、多次服藥等特性,目前核酸藥物領(lǐng)域還是以開(kāi)發(fā)非病毒載體為主。
mRNA新冠疫苗的成功讓LNP遞送系統(tǒng)聲名鵲起,但受國(guó)內(nèi)外面臨的LNP專利壁壘限制等因素影響,LNP之外的潛力核酸納米載體領(lǐng)域也受到產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)關(guān)注。
核酸藥物優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)作用機(jī)制
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)信息,蛋殼研究院制圖
■ 脂質(zhì)納米顆粒:圍繞專利壁壘與肝外遞送瓶頸突破創(chuàng)新,近3年吸金近130億
作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的核酸納米載體,LNP具有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。相比病毒載體,LNP遞送基因編輯藥物可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)表達(dá),最大限度地減少脫靶編輯的可能性。其次,LNP的免疫原性遠(yuǎn)低于病毒,在某些情況下可以支持重復(fù)給藥,具有良好的安全性和生物相容性。相比高難度的病毒載體生產(chǎn),LNP大規(guī)模生產(chǎn)工藝成熟,為使用LNP遞送基因治療藥物的臨床試驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。相比傳統(tǒng)脂質(zhì)體,LNP表現(xiàn)出更好的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性和更堅(jiān)硬的形態(tài)。
專利壁壘限制,成為國(guó)內(nèi)相關(guān)核酸藥企應(yīng)用LNP的主要卡脖子點(diǎn)。Arbutus公司是國(guó)際LNP領(lǐng)域的龍頭公司,在LNP技術(shù)上專利覆蓋非常完整,在2030年專利到期之前,其保護(hù)難以撼動(dòng)。mRNA三巨頭Moderna、BioNTech及CureVac都曾向Arbutus尋求LNP的專利授權(quán),但在LNP技術(shù)的使用上仍存在專利爭(zhēng)議。
國(guó)產(chǎn)廠商如想使用商業(yè)化LNP,一方面可以通過(guò)獲得Arbutus的授權(quán)入手,另一方面可以從LNP結(jié)構(gòu)研發(fā)入手,打造自主專利壁壘。若企業(yè)不愿意花巨資來(lái)獲得授權(quán),又想使用現(xiàn)有的LNP平臺(tái)技術(shù),就只能通過(guò)更改專利內(nèi)陽(yáng)離子脂質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)或改變多種脂質(zhì)的配比等方法以繞開(kāi)專利壁壘。
合成一系列與現(xiàn)有專利內(nèi)陽(yáng)離子脂質(zhì)類似結(jié)構(gòu)的分子成為大部分企業(yè)繞開(kāi)專利壁壘的第一選擇。由于改變脂質(zhì)的配比難度較大,因?yàn)閷@旧肀Wo(hù)的幾種脂質(zhì)配比是一個(gè)大致的范圍,完全跳出這個(gè)范圍之外的比例,不可避免的會(huì)在安全性和效率上大打折扣。而發(fā)現(xiàn)新的可電離脂質(zhì)并投入大規(guī)模生產(chǎn)的時(shí)間和金錢投入成本很高,因此,合成一系列與現(xiàn)有專利內(nèi)陽(yáng)離子脂質(zhì)類似結(jié)構(gòu)的分子是大部分企業(yè)繞開(kāi)專利壁壘的第一選擇,這也是目前眾多國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)LNP技術(shù)企業(yè)的主要?jiǎng)?chuàng)新路徑。
除了產(chǎn)業(yè)層面面臨的技術(shù)應(yīng)用難題,LNP技術(shù)本身也面臨一些局限性尤其是肝臟靶向。因?yàn)殛?yáng)離子脂質(zhì)體具有細(xì)胞毒性,加之其趨向肝臟部位,因此對(duì)給藥劑量的限制較大,難以重復(fù)多次給藥,遞送效率有待提升以及作用時(shí)間短等。為了突破LNP器官靶向局限性這一最大應(yīng)用瓶頸,產(chǎn)業(yè)不少企業(yè)正競(jìng)相開(kāi)發(fā)非肝臟組織靶向的新型LNP遞送系統(tǒng)。
因此,國(guó)內(nèi)大部分應(yīng)用LNP遞送技術(shù)的企業(yè)一方面進(jìn)行陽(yáng)離子脂質(zhì)類似結(jié)構(gòu)分子的創(chuàng)新設(shè)計(jì)或改變LNP不同脂質(zhì)的配比以避開(kāi)專利壁壘,一方面通過(guò)改善LNP現(xiàn)有局限性去提升LNP遞送效率、降低毒性以及開(kāi)發(fā)靶向肝外的LNP。蛋殼研究院對(duì)國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)LNP技術(shù)平臺(tái)的初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)行了盤(pán)點(diǎn)梳理。
國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)LNP技術(shù)平臺(tái)的初創(chuàng)企業(yè)及其創(chuàng)新
信息來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,蛋殼研究院整理制圖
部分在LNP遞送系統(tǒng)開(kāi)發(fā)上獨(dú)具特色且效果優(yōu)異的企業(yè)值得關(guān)注,如艾博生物、榮燦生物、近鄰生物。還有一些企業(yè)在現(xiàn)有LNP結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行了更大膽的創(chuàng)新設(shè)計(jì),如海昶生物(QTsome 技術(shù)突破了傳統(tǒng)LNP的框架結(jié)構(gòu))。
此外,尤為值得關(guān)注的是,AI在LNP的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)上發(fā)揮的巨大作用與發(fā)展?jié)摿?。?guó)內(nèi)多家在LNP遞送系統(tǒng)開(kāi)發(fā)上表現(xiàn)出色的初創(chuàng)企業(yè),如深信生物、劑泰醫(yī)藥、威斯津生物等,均使用到了AI技術(shù)來(lái)進(jìn)行LNP的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
劑泰醫(yī)藥聯(lián)合創(chuàng)始人&CEO賴才達(dá)博士指出,基于AI進(jìn)行藥物及遞送系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具備預(yù)測(cè)性高、效率高、迭代快、可拓展性強(qiáng)等特點(diǎn)。通過(guò)結(jié)合 AI 算法和高通量的干濕實(shí)驗(yàn)迭代,可以有效地將遞送化學(xué)的設(shè)計(jì)空間擴(kuò)展多個(gè)數(shù)量級(jí),從而突破行業(yè)知識(shí)的邊界。這種方法允許算法設(shè)計(jì)創(chuàng)新的遞送系統(tǒng),并使實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)過(guò)程更加目標(biāo)明確和具有預(yù)見(jiàn)性。相較于傳統(tǒng)方法,遞送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率提高了近百倍。
面臨LNP的專利壁壘以及肝臟靶向的問(wèn)題,針對(duì)核酸藥物及其他類別基因治療的遞送,國(guó)內(nèi)還有一部分選擇非病毒載體的企業(yè)給出了其他答案,開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的遞送技術(shù)。如慧療生物(獨(dú)有的類胞膜平臺(tái))、邁格松生物(獨(dú)特工程化遷移體遞送技術(shù)平臺(tái))。
選擇LNP之外的非病毒載體進(jìn)行基因藥物遞送的國(guó)內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)及技術(shù)路徑
信息來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,蛋殼研究院整理制圖
除了LNP之外,目前主流的核酸納米載體還包括聚合物納米顆粒(PNP)和無(wú)機(jī)納米顆粒(INP)等,雖然其使用還處于臨床驗(yàn)證過(guò)程,但具有較大發(fā)展?jié)摿Α?bào)告中對(duì)這兩類核酸納米載體同樣進(jìn)行了詳細(xì)介紹闡述,此處限于篇幅不再展開(kāi)。
潛力前沿藥物遞送技術(shù)
除了偶聯(lián)、病毒載體、核酸納米載體這些部分已經(jīng)過(guò)臨床驗(yàn)證的遞送技術(shù)受到產(chǎn)業(yè)火熱追捧,還有一些更為新興前沿、尚處于臨床驗(yàn)證階段的遞送技術(shù)也受到產(chǎn)業(yè)火熱關(guān)注,如外泌體(EVs)、微針(MNs)遞送等。
■ 外泌體遞送:最理想的遞送載體,成藥瓶頸待突破,遞送核酸布局火熱
作為天然內(nèi)源性轉(zhuǎn)運(yùn)載體,外泌體具有多種先天優(yōu)勢(shì),主要包括:
1)低毒性、低免疫原性、高穩(wěn)定性:因?yàn)槭怯商烊坏娜祟惖鞍踪|(zhì)和脂質(zhì)組成,天然外泌體幾乎沒(méi)有免疫原性以及毒性;即使是經(jīng)過(guò)修飾的工程化外泌體,其免疫原性與毒性也非常小。因此,利用外泌體遞送可避免外源性的蛋白類、核酸類等藥物進(jìn)入體內(nèi)被免疫系統(tǒng)識(shí)別而遭到清除的情況。由于其內(nèi)源性,所以外泌體在體內(nèi)具備高穩(wěn)定性。雖然與脂質(zhì)體類似,但是外泌體具有更高的膜曲度和膜不對(duì)稱性,被證明更利于與細(xì)胞膜間的相互作用。
2)空間容量大,能夠攜帶的有效成分類型更豐富:外泌體作為天然細(xì)胞間訊息傳遞載體,富含核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等各式不同的生物活性物質(zhì),具有較大容量,相對(duì)也能包容多種藥物分子結(jié)構(gòu),并具有不同分子轉(zhuǎn)運(yùn)特性和良好的生物相容性,可以裝載許多不同類型的分子和內(nèi)容物。3)可循環(huán)至人體所有腔室,具備較好的組織選擇性,可實(shí)現(xiàn)靶向遞送:不同組織分泌的外泌體,對(duì)其組織本身有一種類似歸巢性的天然趨向性。如果想靶向不同的組織,利用這種組織分泌的外泌體作為載體,就具有天然靶向性。比如中樞神經(jīng)系統(tǒng)衍生的外泌體可穿過(guò)血腦屏障,利用這一點(diǎn)可克服傳統(tǒng)藥物難以穿越血腦屏障的弊病,針對(duì)腦部疾病開(kāi)發(fā)藥物。此外,外泌體表面豐富的蛋白成分,賦予其優(yōu)秀的識(shí)別靶細(xì)胞的特性,通過(guò)對(duì)外泌體表面分子的修飾改造賦予其細(xì)胞和組織靶向特異性,可以將外泌體內(nèi)負(fù)載蛋白質(zhì)/RNA/小分子轉(zhuǎn)運(yùn)物遞送至特定的病理組織器官中去。
外泌體作為一種新型的藥物遞送載體的優(yōu)勢(shì)
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)資料
由于遞送優(yōu)勢(shì)巨大,外泌體目前作為熱門(mén)藥物遞送系統(tǒng)被廣泛研究用于治療癌癥、腦部疾病、遺傳性疾病藥物及疫苗開(kāi)發(fā)中。
全球近50家外泌體企業(yè)主要布局疾病領(lǐng)域
數(shù)據(jù)來(lái)源:動(dòng)脈網(wǎng),蛋殼研究院
基于不同的載藥方式和設(shè)計(jì)路徑,發(fā)展出了不同形式用于藥物遞送的外泌體,主要包括工程化修飾的外泌體和人工合成的外泌體兩類。
目前應(yīng)用于藥物遞送的兩類常見(jiàn)外泌體類型及對(duì)應(yīng)特性
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)資料整理,蛋殼研究院制圖
雖然外泌體在藥物遞送領(lǐng)域具有諸多優(yōu)勢(shì),但至今還尚未有任何利用外泌體作為遞送系統(tǒng)的相關(guān)療法批準(zhǔn)上市。這是因?yàn)橥饷隗w的臨床轉(zhuǎn)化還面臨著諸多問(wèn)題挑戰(zhàn),其中,外泌體分離純化工藝難度大、難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)、缺乏標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和質(zhì)控方案等是限制其臨床應(yīng)用的主要原因。其他待優(yōu)化改進(jìn)的問(wèn)題還包括外泌體的靶向遞送、載藥效率和藥物的有效釋放等。
圍繞目前外泌體發(fā)展現(xiàn)有局限性,國(guó)內(nèi)外企業(yè)進(jìn)行了努力,部分企業(yè)已經(jīng)獲得不錯(cuò)探索成果。如外泌體藥物企業(yè)龍頭Codiak已經(jīng)解決了外泌體的分離純化和生產(chǎn)放大問(wèn)題(其生產(chǎn)體系已獲FDA認(rèn)可并實(shí)現(xiàn)了3個(gè)藥物的I期臨床推進(jìn)),并找到高分泌蛋白骨架(膜外的PTGFRN以及膜內(nèi)的BASP1)進(jìn)行藥物裝載,證明了外泌體遞送的有效性。
但或因?yàn)橥饷隗w產(chǎn)業(yè)研究確實(shí)還處于早期,具有較多難以預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn),以及公司本身在經(jīng)營(yíng)管理層面自己管線立項(xiàng)方面的決策失誤,2023年3月,Codiak申請(qǐng)破產(chǎn),目前僅有exo-STAT6管線還得以保留繼續(xù)推進(jìn)臨床I期研究。
國(guó)內(nèi)外泌體產(chǎn)業(yè)研究整體處于起步階段,但也有一些值得關(guān)注的初創(chuàng)企業(yè)在外泌體載藥上探索的較為靠前,如思珞賽生物、恩澤康泰、唯思爾康、茵冠生物等。
國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)外泌體載藥技術(shù)平臺(tái)的初創(chuàng)企業(yè)及技術(shù)特色
信息來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,動(dòng)脈橙產(chǎn)業(yè)智庫(kù),蛋殼研究院整理制圖
目前基于Codiak的exo-STAT6管線在臨床1期探索的不錯(cuò)數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)大部分研究外泌體載藥的企業(yè)也紛紛布局外泌體在核酸藥物方面的遞送,如唯思爾康、艾碼生物等。
■ 微針遞送:疫苗及慢病方向探索火熱具有巨大潛力,可溶解微針值得期待
微針遞送具有透皮給藥和注射給藥的雙重優(yōu)勢(shì),同時(shí)克服兩者局限性。具有無(wú)痛微創(chuàng)、安全便捷、避免首過(guò)效應(yīng)、能大幅降低給藥劑量且降低藥物毒副反應(yīng)等特點(diǎn)。
微針遞送具有透皮給藥和注射給藥的雙重優(yōu)勢(shì),同時(shí)克服兩者局限性
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)資料,調(diào)研訪談,蛋殼研究院制圖
依據(jù)微針在皮膚內(nèi)釋放藥物的原理及組成材料,微針可分為五種類型:分別是實(shí)心微針、涂層微針、可溶解微針、空心微針和溶脹微針。不同類型的微針具有不同功能及各自的優(yōu)勢(shì),報(bào)告中對(duì)此部分內(nèi)容做了詳細(xì)闡述,此處限于篇幅不再展開(kāi)。
各類微針優(yōu)劣勢(shì)橫向比較
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)資料,調(diào)研訪談,蛋殼研究院制圖
從微針技術(shù)類別看發(fā)展成熟度,實(shí)心微針、中空微針發(fā)展地較早和成熟,可溶解微針等發(fā)展新興卻快速且頗具潛力。
實(shí)心微針、空心微針發(fā)展地較早,相關(guān)臨床研究開(kāi)展的最多,且已有產(chǎn)品上市。
臨床研究方面,據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì),目前空心微針相關(guān)的臨床研究共43項(xiàng),占比微針總臨床試驗(yàn)數(shù)量的33.6%。微針陣列貼片(包括實(shí)心微針、可溶解微針、涂層微針)相關(guān)臨床試驗(yàn)數(shù)量為41項(xiàng),涉及實(shí)心微針相關(guān)的臨床研究共16項(xiàng),占比微針貼相關(guān)臨床試驗(yàn)數(shù)量的39%??扇芙馕⑨樑c涂層微針目前開(kāi)展的臨床試驗(yàn)數(shù)量差不多,分別為13項(xiàng)和12項(xiàng)。
臨床試驗(yàn)中使用的微針類型
數(shù)據(jù)來(lái)源:Zhang J, et al. J Control Release, 2023.
商業(yè)化層面,已獲批上市的微針產(chǎn)品有 MicronJet 600單晶硅微針、空心微針流感疫苗Fluzone Intradermal(該產(chǎn)品銷量有限,于2016年停產(chǎn)銷售)。目前主流市場(chǎng)上尚沒(méi)有銷售的載藥微針產(chǎn)品。
從當(dāng)下全球各類微針?biāo)幬锼槍?duì)臨床適應(yīng)癥開(kāi)發(fā)情況來(lái)看,可以發(fā)現(xiàn),作為“微型注射器”,中空微針的臨床適應(yīng)癥種類非常廣泛,從各類疫苗到包括麻醉、肺結(jié)核、眼部疾病在內(nèi)的適應(yīng)癥。涂層微針由于載藥量太低,開(kāi)展相關(guān)的產(chǎn)品臨床試驗(yàn)相對(duì)受限,其臨床應(yīng)用主要集中在多肽、佐米曲普坦、抗生素上。
當(dāng)下全球各類微針?biāo)幬锼槍?duì)臨床適應(yīng)癥開(kāi)發(fā)情況
數(shù)據(jù)來(lái)源:Zhang J, et al. J Control Release, 2023.
可溶解微針作為新興發(fā)展的微針技術(shù),發(fā)展勢(shì)頭明顯較快??扇芙馕⑨槹l(fā)展較實(shí)心微針、空心微針晚,但顯示發(fā)展勢(shì)頭較快,目前臨床開(kāi)展項(xiàng)目數(shù)量(14項(xiàng))已然超過(guò)實(shí)心微針(13項(xiàng)),且藥物臨床適應(yīng)癥選擇更為豐富。
中科微針?biāo)幬镅芯吭涸洪L(zhǎng)盧迪指出,可溶解微針作為一種創(chuàng)新制劑,可發(fā)展變化的范圍很廣,基本涂層微針能做的適應(yīng)癥都能用可溶解微針替代。通過(guò)調(diào)整可溶解微針制劑配方,能實(shí)現(xiàn)各類不同藥物的遞送。
目前,由Micron Biomedical研發(fā)的可溶解微針流感疫苗已經(jīng)進(jìn)入臨床2期研究,其開(kāi)發(fā)的可溶解微針麻疹疫苗也已經(jīng)進(jìn)入臨床,是目前國(guó)際上可溶解微針?biāo)幬镩_(kāi)發(fā)進(jìn)展最靠前的企業(yè)。
我國(guó)微針領(lǐng)域醫(yī)美發(fā)展先行,隨著個(gè)別企業(yè)突破微針?biāo)幬锂a(chǎn)業(yè)化瓶頸,開(kāi)始向嚴(yán)肅醫(yī)療領(lǐng)域,如載藥微針的方向進(jìn)發(fā)。2015年,歐美開(kāi)始將微針應(yīng)用于藥物遞送領(lǐng)域;日韓則將微針技術(shù)多向醫(yī)美領(lǐng)域發(fā)展。我國(guó)微針起步較晚,發(fā)展初期也是醫(yī)美先行,與日韓市場(chǎng)類似,但近兩年隨著微針產(chǎn)業(yè)化技術(shù)進(jìn)一步成熟,個(gè)別企業(yè)突破微針?biāo)幬锂a(chǎn)業(yè)化瓶頸,逐漸開(kāi)始向市場(chǎng)潛力更大的藥物遞送領(lǐng)域研究過(guò)渡。
如包括中科微針、優(yōu)微生物等在內(nèi)的微針企業(yè)隨著在醫(yī)美微針產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化上的積累,逐步突破產(chǎn)業(yè)化瓶頸,陸續(xù)布局微針?biāo)幬镱I(lǐng)域。
國(guó)內(nèi)布局微針?biāo)幬镞f送的初創(chuàng)企業(yè)
數(shù)據(jù)來(lái)源:各公司官網(wǎng)及公開(kāi)報(bào)道,蛋殼研究院整理制圖
其中中科微針醫(yī)美微針業(yè)務(wù)探索先行取得產(chǎn)業(yè)化突破,首創(chuàng)柔性溶解微針貼快速成型的常溫印刷工藝,逐漸攻克微針量產(chǎn)和均一制造工藝難題,擁有年產(chǎn)能1.5億貼的GMP自動(dòng)化生產(chǎn)線,已于2021年投產(chǎn)。目前該企業(yè)有多款微針?biāo)幬锕芫€在研,包括中樞神經(jīng)類,代謝類,腫瘤等多個(gè)適應(yīng)癥領(lǐng)域,已與多家知名藥企和醫(yī)院展開(kāi)合作并簽訂了研發(fā)生產(chǎn)合同。
此前在可溶解微針醫(yī)美產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上積累的成熟經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)能優(yōu)勢(shì),將成為國(guó)內(nèi)可溶解微針企業(yè)向藥物遞送領(lǐng)域進(jìn)軍的重要發(fā)展基礎(chǔ)。中科微針?biāo)幬镅芯吭涸洪L(zhǎng)盧迪指出,雖然歐美在微針?biāo)幬镞f送研究方面發(fā)展地更早,但在可溶解微針?biāo)幬镅邪l(fā)方面,中國(guó)微針?biāo)幤笥袑?shí)現(xiàn)彎道超車的可能。原因在于,無(wú)論是醫(yī)美微針還是微針?biāo)幬?,其生產(chǎn)工藝的流程和步驟其實(shí)類似,且在可溶解微針技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面國(guó)內(nèi)進(jìn)度不輸國(guó)外。目前是一個(gè)非常好的布局微針?biāo)幬锏臅r(shí)機(jī),有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)中美在醫(yī)藥領(lǐng)域細(xì)分賽道上齊頭競(jìng)爭(zhēng)。
基于微針給藥特點(diǎn),目前在開(kāi)發(fā)微針疫苗及探索慢病領(lǐng)域微針給藥方向具有較大市場(chǎng)潛力。
經(jīng)皮免疫的基本過(guò)程 圖片來(lái)源:公開(kāi)資料
因?yàn)槲⑨樢呙缈杀苊馐走^(guò)效應(yīng)、有效、方便、微創(chuàng),且降低接種者的痛感、提高依從性,同時(shí)緩解醫(yī)護(hù)人員的工作量,還具有減少接種劑量、降低生產(chǎn)成本、提高疫苗穩(wěn)定性、簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于解決部分發(fā)展中國(guó)家疫苗需求量巨大與生產(chǎn)能力不足之間的沖突、疫苗運(yùn)輸過(guò)程中嚴(yán)格的冷鏈要求等問(wèn)題具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>
對(duì)于需要長(zhǎng)期、高頻次給藥的慢病領(lǐng)域,微針也是一種尤為值得期待的給藥方式。目前,包括中科微針、德默高科等在內(nèi)的微針企業(yè)均在GLP-1藥物微針領(lǐng)域有所布局。
目前可溶解微針給藥領(lǐng)域已有包括中科微針等在內(nèi)的部分企業(yè)突破量產(chǎn)及均一、穩(wěn)定制造工藝的產(chǎn)業(yè)化瓶頸,在探索微針?biāo)幬锷陥?bào)注冊(cè)及評(píng)價(jià)等方面亦積極聯(lián)合相關(guān)部門(mén)推進(jìn)部分標(biāo)準(zhǔn)形成?;谖⑨樤谝呙玳_(kāi)發(fā)以及慢病領(lǐng)域給藥的前景,隨著國(guó)內(nèi)對(duì)微針認(rèn)知、技術(shù)、政策的日漸完善和成熟,我國(guó)微針產(chǎn)業(yè)發(fā)展值得期待。
資本寒冬下逆勢(shì)火熱,生物學(xué)與檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步是關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)
■ 行業(yè)遇冷時(shí)期,藥物遞送仍廣受資本市場(chǎng)關(guān)注,近3年吸金443億元
近5年熱門(mén)遞送技術(shù)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)投融資情況
數(shù)據(jù)來(lái)源:動(dòng)脈橙產(chǎn)業(yè)智庫(kù),蛋殼研究院制圖
即使處于生物醫(yī)藥行業(yè)整體遇冷時(shí)期,藥物遞送仍然廣受資本市場(chǎng)關(guān)注。2019-2022年,藥物遞送受資本市場(chǎng)的關(guān)注度一路走高,即使在已經(jīng)開(kāi)始經(jīng)受資本寒冬的2021年和2022年并未停下快速增長(zhǎng)腳步,2021年和2022年國(guó)內(nèi)熱點(diǎn)藥物遞送領(lǐng)域投融資總金額分別高達(dá)193.4和186.9億元。2023年,據(jù)蛋殼研究院不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)藥物遞送領(lǐng)域投融資交易金額達(dá)到63億元,雖然相比前兩年高迅猛發(fā)展勢(shì)頭跌落不少,但對(duì)于已然經(jīng)受很久資本寒冬的生物醫(yī)藥領(lǐng)域而言,表現(xiàn)依然可以說(shuō)是十分堅(jiān)挺。
有投資人指出該現(xiàn)象的背后原因,隨著包括核酸藥物、基因治療等新興領(lǐng)域的發(fā)展,遞送系統(tǒng)在新藥成藥的過(guò)程中扮演著越來(lái)越重要的角色,包括mRNA、siRNA、CRISPR等在內(nèi)的新興技術(shù)一旦能解決遞送問(wèn)題,其成藥性會(huì)非常好,深刻理解遞送技術(shù)的企業(yè)可以快速地找到一些非常好的成藥機(jī)會(huì)。載體本身不再只是一種遞送工具,已經(jīng)有可能成為助推一種創(chuàng)新療法的誕生。
■ 近5年吸金超300億,偶聯(lián)在當(dāng)下受市場(chǎng)關(guān)注度最高
熱門(mén)藥物遞送技術(shù)各領(lǐng)域近5年國(guó)內(nèi)投融資情況
數(shù)據(jù)來(lái)源:動(dòng)脈橙產(chǎn)業(yè)智庫(kù),蛋殼研究院制圖
蛋殼研究院對(duì)近5年各類熱門(mén)遞送技術(shù)做了投融資數(shù)據(jù)的整理,可以發(fā)現(xiàn),偶聯(lián)受資本關(guān)注度最高。其次,從近3年的融資體量來(lái)看,偶聯(lián)領(lǐng)域最高,吸金198.5億元,其次是核酸納米載體,近3年吸金130億元。
偶聯(lián)技術(shù)整體發(fā)展相對(duì)成熟但產(chǎn)業(yè)熱情仍然高漲,原因在于想象空間足夠大。
以ADC為代表的偶聯(lián)技術(shù)目前雖然發(fā)展相較成熟,但產(chǎn)業(yè)熱度仍然很大,原因在于創(chuàng)新空間仍然較大。有投資人指出,雖然目前ADC已經(jīng)獲批了較多上市產(chǎn)品,是目前所有熱門(mén)遞送技術(shù)中最為成熟的技術(shù),但未來(lái)ADC藥物發(fā)展?jié)摿θ匀蛔銐虼蟆?/p>
一方面,抗體、連接子、小分子毒素三者之間不同的搭配組合,均會(huì)影響到ADC藥物的臨床效果,通過(guò)在抗體、,連接方式上做出改進(jìn),即便是相同靶點(diǎn)的ADC,可改進(jìn)空間也很大。
另一方面,中低毒性化合物搭配高DAR值的技術(shù)路線為全球ADC藥物研發(fā)注入了新的活力和更大想象空間。這幾年以第一三共開(kāi)發(fā)的Ehertu和Immunomedics開(kāi)發(fā)的Trodelvy為代表,為ADC藥物設(shè)計(jì)帶來(lái)了更多新的啟發(fā)。第一三共、Immunomedics開(kāi)發(fā)的這兩款產(chǎn)品設(shè)計(jì)和以往的ADC設(shè)計(jì)不一樣的地方,在于他們使用了中低毒性的化合物。而傳統(tǒng)的ADC藥物一直圍繞著高毒性的化合物設(shè)計(jì),經(jīng)歷了很多失敗。
產(chǎn)業(yè)投資人指出,從前科學(xué)家對(duì)于ADC藥物的研發(fā)設(shè)計(jì)缺乏一些好的策略,到目前慢慢摸到門(mén)道,能批量研發(fā)一些不錯(cuò)的ADC產(chǎn)品出來(lái),對(duì)于ADC藥物逐漸形成一些好的設(shè)計(jì)策略和思考。
對(duì)于其他新興偶聯(lián)技術(shù),如PDC、RDC等,也正在釋放巨大的發(fā)展?jié)摿?,“萬(wàn)物皆可偶聯(lián)”的設(shè)計(jì)思路直接點(diǎn)燃了市場(chǎng)對(duì)于偶聯(lián)技術(shù)的強(qiáng)烈熱情。
新冠疫情發(fā)生后,以LNP為代表的核酸納米載體正在受到產(chǎn)業(yè)熱捧。
關(guān)于為何核酸納米載體受到產(chǎn)業(yè)如此高關(guān)注度,有產(chǎn)業(yè)人士指出,主要是受到新冠疫情間mRNA疫苗發(fā)展的影響,LNP作為新型遞送載體的安全性和有效性已經(jīng)廣經(jīng)驗(yàn)證。此外,核酸藥物的火熱發(fā)展以及核酸藥物的成藥極為依賴遞送系統(tǒng)的創(chuàng)新,是核酸納米載體火熱的另一個(gè)主要原因。
但目前最主流的核酸納米載體LNP仍存在肝臟靶向等局限性,還有較多提升遞送性能和創(chuàng)新的空間,包括PNP、INP在內(nèi)的其他核酸納米載體未來(lái)發(fā)展也值得期待。
■ 沒(méi)有最好的遞送技術(shù),只有最合適的遞送技術(shù)
各類遞送技術(shù)不能完全進(jìn)行橫向比較,只有針對(duì)特定的應(yīng)用場(chǎng)景,才會(huì)有所謂的最優(yōu)遞送方式。
比如病毒載體具有高效穿透細(xì)胞膜的能力,具備高傳遞效率、靶向特定細(xì)胞、長(zhǎng)期表達(dá)轉(zhuǎn)基因、有能力攜帶大片段基因、天然免疫逃逸等特點(diǎn),但是具有較高的免疫原性導(dǎo)致難以進(jìn)行二次給藥,以及面臨基因編輯藥物的長(zhǎng)期表達(dá)、脫靶基因編輯、基因組整合的可能性、制造成本高和劑量限制毒性等問(wèn)題。
LNP的安全、有效性已經(jīng)過(guò)臨床驗(yàn)證,規(guī)模生產(chǎn)問(wèn)題也逐漸得到解決,但是器官靶向局限性以及由于陽(yáng)離子脂質(zhì)體的細(xì)胞毒性等導(dǎo)致對(duì)給藥劑量的限制較大、不能反復(fù)使用的問(wèn)題仍需要更多的研究創(chuàng)新加以解決。
GalNac遞送效果優(yōu)異但由于僅能靶向肝部以及僅適用于小核酸藥物,其臨床拓展性受到限制;外泌體和微針遞送優(yōu)勢(shì)突出,但由于在生產(chǎn)制備工藝上面臨的成藥瓶頸,發(fā)展較為緩慢,可能還需要一段時(shí)間的發(fā)展才能發(fā)揮在藥物成藥方面的優(yōu)勢(shì)。
此外一些新興遞送載體如類病毒載體、工程化細(xì)菌、基于生理信號(hào)或者疾病標(biāo)志物的智能遞送系統(tǒng)等值得期待,但多處于發(fā)展早期,尚需要更多臨床數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
未來(lái)生物學(xué)與檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步會(huì)深刻影響遞送技術(shù)的發(fā)展。劑泰醫(yī)藥聯(lián)合創(chuàng)始人&首席研發(fā)官陳紅敏院士指出,藥物遞送作為藥物開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),最終的目的是為患者帶來(lái)具備更好療效的藥物。因此,產(chǎn)業(yè)對(duì)于疾病機(jī)制、疾病靶點(diǎn)以及靶點(diǎn)作用通路的認(rèn)知與理解會(huì)深刻影響遞送技術(shù)的發(fā)展。
一方面,生物學(xué)的發(fā)展進(jìn)步能讓產(chǎn)業(yè)對(duì)于疾病發(fā)生機(jī)制、疾病靶點(diǎn)以及靶點(diǎn)作用通路有更好的認(rèn)知;另一方面,檢測(cè)技術(shù)通過(guò)對(duì)人體內(nèi)部的各種生物信號(hào)做進(jìn)一步的分析解讀,能夠加深產(chǎn)業(yè)對(duì)于生物學(xué)的理解。
● 附表1:熱點(diǎn)遞送領(lǐng)域國(guó)內(nèi)105家有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)平臺(tái)的相關(guān)初創(chuàng)企業(yè)及技術(shù)路徑
● 附表2:熱點(diǎn)遞送領(lǐng)域國(guó)內(nèi)103家有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)平臺(tái)的相關(guān)初創(chuàng)企業(yè)最新融資情況