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中國小核酸藥物行業(yè)發(fā)展報告目錄前言小核酸藥物的分類&介紹小核酸藥物的類型及作用機制小核酸藥物的治療領域全球小核酸市場介紹已上市藥物的介紹&歷史銷售數據在研管線介紹當前市場規(guī)模&增長趨勢全球小核酸藥物法規(guī)監(jiān)管框架中國小核酸市場中國小核酸藥物在研公司及管線短鏈小核酸藥物代表公司長鏈小核酸藥物代表公司中國小核酸發(fā)展與全球的對比小核酸藥物發(fā)展的主要驅動因素及挑戰(zhàn)小核酸市場發(fā)展的主要驅動因素市場需求技術創(chuàng)新科研轉化小核酸藥物發(fā)展的主要挑戰(zhàn)技術挑戰(zhàn)監(jiān)管挑戰(zhàn)商業(yè)化挑戰(zhàn)小核酸藥物上下游產業(yè)鏈產業(yè)鏈上游產業(yè)鏈中游產業(yè)鏈下游小核酸研發(fā)生產工藝簡介固相合成篇脫保護偶聯氧化/硫代蓋帽裂解和脫保護層析工藝篇超濾濃縮工藝除菌過濾工藝小核酸藥物整體解決方案References前言小核酸藥物是一類創(chuàng)新性的治療方法,其作用機制獨特而強大。這些藥物通過干預基因轉錄和翻譯過程,能夠從根本上調控致病基因的表達,從而達到治療效果。正是由于這種獨特的作用機制,小核酸藥物被業(yè)界譽為繼小分子藥物和蛋白類藥物之后的”第三次制藥浪潮”,展現出巨大的發(fā)展?jié)摿蛻们熬?。小核酸藥物的發(fā)展歷程可以追溯到1978年,當時哈佛大學的科學家首次提出了反義寡核苷酸(ASO)的概念。在隨后的數十年里,這一領域經歷了起起落落的發(fā)展過程。2016年成為小核酸藥物發(fā)展的一個重要轉折點。從這一年開始,得益于前期積累的技術突破和臨床經驗,小核酸藥物進入了一個穩(wěn)健而快速的發(fā)展期。這一階段的特點是臨床試驗數量顯著增加,成功率提高,以及獲批上市藥物數量的增加。這些進展不僅驗證了小核酸藥物的治療潛力,也極大地提升了投資者和制藥公司對這一領域的信心。近年來,中國的創(chuàng)新藥企也開始積極布局小核酸藥物領域。這些企業(yè)認識到小核酸藥物的巨大潛力,紛紛投入資金和資源進行研發(fā)。然而,與國際領先企業(yè)相比,中國在這一領域的整體研發(fā)進度仍處于相對早期階段。這種狀況既帶來了挑戰(zhàn),也蘊含著機遇。
正是在這樣的背景下,Cytiva與小核酸創(chuàng)新領袖聯盟攜手合作,共同發(fā)布《中國小核酸藥物行業(yè)發(fā)展報告》。這份報告的目標是全面梳理和分析小核酸藥物市場的現狀和發(fā)展趨勢。報告涵蓋了國內外在研管線的詳細分析,企業(yè)布局概況,國內外主要參與者以下,上下游產業(yè)鏈分析,小核酸藥物發(fā)展的主要驅動因素及主要挑戰(zhàn)等幾個關鍵方面。通過發(fā)布這份報告,我們希望能夠達到以下幾個目標:首先,增強行業(yè)內的信息交流和溝通,促進產學研各方的合作與交流。其次,為那些有意進入小核酸領域或對此感興趣的人群提供一個全面、客觀的行業(yè)概況,幫助他們快速了解這一領域的現狀、機遇和挑戰(zhàn)。最后,我們希望這份報告能夠成為推動中國小核酸行業(yè)發(fā)展的一個重要參考文獻,為政策制定者、投資者和研究人員提供有價值的洞察和建議。由于時間緊迫及特定數據的不可獲得,本研究存在一定局限性。我們歡迎業(yè)內專家指正,并由衷期望為推動中國小核酸行業(yè)發(fā)展貢獻綿薄之力。我們堅信,只有通過行業(yè)各方的共同努力和密切合作,才能推動中國小核酸行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。作為這一領域的參與者和推動者,我們由衷地期望能為中國小核酸行業(yè)的發(fā)展貢獻自己的一份力量,共同推動這一革命性治療方法的進步,最終造福更多的患者。編著單位:Cytiva(思拓凡)
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上海兆維科技發(fā)展有限公司2小核酸藥物的分類&介紹小核酸藥物的類型及作用機制小核酸藥物是指長度小于30nt的寡核苷酸序列,藥物機制為作用于mRNA,通過干預靶標基因表達實現疾病治療目的的藥物。根據小核酸結構、藥物機制、作用靶點的不同,發(fā)展出了多種類型,廣義的小核酸包括小干擾RNA(siRNA)、反義寡核苷酸(ASO)、微小RNA(miRNA)、核酸適配體(Aptamer)等。已獲批和在研的核酸藥物以ASO和siRNA為主。反義寡核苷酸(ASO)ASO是一類化學合成的單鏈的核苷酸分子,通常為18~30個核酸序列的短片段故稱為”),這一核酸序列為靶序列的互補鏈(“”),可通過堿基配對的方式與特定的RNAASOmRNA的功能:直接抑制靶mRNA翻譯:ASOmRNA的翻譯mRNA下調蛋白表達;mRNA:ASOmRNA結合后,可招募內源性核糖核酸內切酶RNaseH,切斷互補配對區(qū)域mRNA序列以沉默目的基因,下調蛋白表達;剪接調控:DNA轉錄生成的pre-mRNA,需由剪接體將其中的內含子剪除,再將外顯子有序連接,從而加工為成熟mRNA。而剪接體識別并結合pre-mRNA需要借助于內含子上的特定RNA序列,ASO可與此特定序列結合,改變剪接行為,干擾基因表達;上調蛋白質翻譯:上游開放閱讀框(uORF)可通過多mRNA翻譯,ASOuORF部分結合,從而上調蛋白質翻譯。
小干擾RNA(siRNA)小干擾RNA(SmallinterferingRNA,siRNA)通常是含有19-23RNA片段,可通過與載體共價耦聯,特異性地靶向發(fā)病組織發(fā)揮基因沉默作用。siRNARNAiRNA(dsRNA)導入體內后,會被特定的核糖核酸酶(Dicer)切割成長度21~23個堿基對的小片段,這些小片段稱為小干擾RNA(siRNA)。siRNAAgo2酶會siRNARNA誘導(RISC)mRNA特異性結合使其降解,從而抑制蛋白的表達。微小RNA(miRNA)RNA(microRNAmiRNA)22個核苷酸片段RNA/mRNA兩種方式來調控基因的表達。具體說來,miRNA首先在細胞核內轉錄出較長的初級miRNA(pri-miRNA),然后在細DroshamiRNA(pre-miRNA),而后被轉運出細胞核,在細胞質中由Dicer剪切成為成熟的miRNARNA(RISC)中,基于mRNA完全或不完全配對來調節(jié)基因表達。核酸適配體(Aptamer)“”之稱的人工合成的長20-100DNARNA分子,可以形成特定的三維結構,從而高選擇性和特異性結合作用靶點。核酸適配體藥物通過三種路徑發(fā)揮作用:1)作為抑作為靶向分子載體遞送其它藥物。在疾病診斷、治療和預防中有著廣泛的藥物應用潛力。小激活RNA(saRNA)小激活RNA(smallactivatingRNA)是一類具有特定序列的短鏈RNA分子,長度通常為十幾到二十幾個核苷酸。它能夠與特定的基因啟動子區(qū)域結合,通過招募轉錄因子等機制,激活靶基因的轉錄,從而增加特定基因的表達水平。與siRNA的沉默效果相比,saRNA的激活作用更為持久,為腫瘤、代謝及遺傳性疾病的治療提供了一個嶄新的思路和方法。向導RNA(gRNA)RNA(guideRNA,gRNA是一種在基因編輯技術中RNA60-80個核苷酸5’20個核苷酸。它Cas9Cas9蛋白識別并結合到特DNA序列上。gRNADNA序列互補配對,確定Cas9DNACas9蛋白切割雙鏈DNA,產生雙鏈斷裂,隨后細胞通過非同源末端連接或同源重組修復機制來修復DNA斷裂,從而實現對特定基因的編輯,從而調控下游蛋白的表達和功能。小核酸藥物的治療領域小核酸藥物在罕見病適應癥上率先突破,已經獲批上市的小核酸藥物針對的罕見病適應癥有:脊髓性肌肉萎縮癥、杜氏肌營養(yǎng)不良、遺傳性轉甲狀腺素蛋白淀粉樣變性、急性肝卟啉癥、原發(fā)性1型高草酸尿癥。罕見病通常由基因突變導致,致病機理清晰,適合小核酸技術開發(fā)藥物。目前,ASO和siRNA仍然是小核酸藥物的研發(fā)熱點,數量分別占比38%和32%。從臨床管線適應癥來看,目前腫瘤已成為小核酸藥物臨床管線占比最多的適應癥,達24%,其余還有遺傳病(22%)、感覺器官疾病(13%)、心血管系統(tǒng)疾病(12%)等。除此之外,小核酸藥物也在代謝性疾病,皮膚,血液疾病等領域布局。 *數據來源:建銀國際團隊3全球小核酸市場全球小核酸市場全球小核酸市場在研管線介紹當前市場規(guī)模&增長趨勢本報告來源于三個皮匠報告站(),由用戶Id:768394下載,文檔Id:183716,下載日期:2024-12-05全球已上市小核酸藥物(含已退市藥物)分類商品名公司獲批年份靶點遞送系統(tǒng)適應癥VitraveneIonis/Novartis1998(已退市)CMVUL123巨細胞病毒視網膜炎KynamroIonis/Sanofi2013(已退市)ApoB-100純合子家族性高膽固醇血癥SpinrazaIonis/Biogen2016Exon7ofSMN2脊髓型肌萎縮癥EteplirsenSarepta2016Exon51ofDMD杜氏肌營養(yǎng)不良癥TegsediIonis2018TTR家族性淀粉樣多發(fā)性神經病變ASOWaylivraIonis2019ApoCIII/家族性乳糜微粒血癥GolodirsenSarepta2019Exon53ofDMD杜氏肌營養(yǎng)不良癥Viltepso日本新藥株式會社2020Exon53ofDMD杜氏肌營養(yǎng)不良癥CasimersenSarepta2021Exon45ofDMD杜氏肌營養(yǎng)不良癥QalsodyBiogen2023SOD1肌萎縮側索硬化WainuaAstraZeneca/Ionis2023TTR淀粉樣變性的多發(fā)性神經病siRNAOnpattroAlnylam2018TTRLNP家族性淀粉樣多發(fā)性神經病變GivlaariAlnylam2019ALAS1急性肝卟啉癥OxlumoAlnylam2020HAOIGalNAc原發(fā)性高草酸尿癥1型Leqvio Alnylam/Novartis 2020PCSK9高膽固醇血癥AmvuttraAlnylam2022TTR淀粉樣變性的多發(fā)性神經病RivflozaNovoNordisk2023LDH原發(fā)性高草酸尿癥適配體MacugenPfizer/Eyetech2004(已退市)VEGF-165新生血管性年齡相關性光斑變性 Izervay IvericBio 2023 C5/繼發(fā)于年齡相關性黃斑變性的地理萎縮gRNAExagamglogeneautotemcelCRISPRTherapeutics2023BCL11A鐮狀細胞病,β地中海貧血根據公開數據統(tǒng)計已上市藥物的介紹&歷史銷售數據截至2024年8月底,全球已有19款小核酸藥物及一款gRNA(基因編輯)藥物獲批上市,其中,Kynamro、Vitravene、Macugen三款產品因銷售額過低已經退市,目前仍在市場的有9款ASO、6款siRNA藥物、1款核酸適配體藥物及1款gRNA藥物。具體詳見下圖。SMA外顯子跳躍藥物SpinzaraSpinzara是由Ionis/Biogen共同研發(fā)的,全球首個用于治療脊髓性肌萎縮(SMA)的ASO類藥物,長度為18個核苷酸。脊髓性肌萎縮癥是一種致命的遺傳性罕見病,是由運動神經元變性導致肌無力、肌萎縮的疾病。自2016年上市,Spinzara在全球的銷售額呈持續(xù)增長趨勢,是截止目前銷售額最大的小核酸藥物,最高峰值達到202019年以后銷售額開始出現下滑,部分原SMA——ZolgensmaEvrysdi()的擠壓。Spinraza上市以來銷售額情況(億美元)
TTR靶點藥物20.9720.5219.0517.2417.9417.418.84TTR為轉甲狀腺素蛋白,運載甲狀腺素和視黃醇分布到全身各個組織和細胞中的作用。遺傳性轉甲狀腺素蛋白(hATTR)是一種罕見的、進行性的、危及生TTR蛋白異常,在身體的各個組織和器官中沉積為淀粉樣物質,從而引起多系統(tǒng)損害。具體可表現為周圍神經病變、自主神經病變或心TTR類小核酸藥物有四款,IonisASOTegsediWaiua,以AlnylamsiRNAOnpattroAmvuttra。其中,siRNA20.9720.5219.0517.2417.9417.418.842017
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TTR靶點小核酸藥物銷售情況(百萬美元)*Tegsedi銷售額自2021年后未披露,為估計數47535530616647535530616694132500400300200415022415022222520192020202120222023Onpattro(三周一次) Tegsedi(一周一次)Wainua(一月一次) Amvuttra(三月一次)-*數據來源:公司財報
2018DMD外顯子跳躍藥物(DMD)是一種嚴重的遺傳性神經肌肉疾病,主要影響男性。患者通常在幼兒期開始出現肌肉無力癥狀,隨著病情進展,逐漸喪失行走能力,最終可DMDdystrophin(抗肌萎縮蛋白基因)突變引79個外顯子,不同的突變類型可導dystrophin蛋白功能缺陷。外顯子跳躍的策略是通過特定的手段,使基因特定突變區(qū)域所在的外顯子在轉錄過程中被跳過,從而產生一個內部缺失部分序列但仍具dystrophin蛋白,該策略與Spinraza相似。
Leqvio2021年12月22日,諾華和Alnylam共同開發(fā)的siRNA藥物Leqvio獲得FDA批準,用于治療動脈粥樣硬化性心血管疾病(ASCVD)。Leqvio是首個覆蓋慢性病的小核酸藥物,通過靶向PCSK9mRNA并誘導其降解,抑制PCSK9蛋白的表達,從而降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平。Leqvio是基于AlnylamESC平臺設計,通過GalNAc技術偶聯修飾靶向肝臟,可以通過皮下注射的方式達到較好的藥物分布效果,使其作用效果更持久。Leqvio上市以來銷售額情況(百萬美元)400目前全球有四款相關ASO藥物上市,跳躍的外顯子為45、51、53。DMD外顯子跳躍藥物銷售情況(百萬美元)*2021年部分產品銷售為估計值
350300250200150
3556005004003005200155100
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2023-2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
IzervayEteplirsen外顯子51)Viltepso外顯子53)
Golodirsen(外顯子53)Casimersen外顯子45)
Izervay最初由IvericBio研發(fā),用于治療年齡相關性黃斑變性(AMD)引起的地圖樣萎縮(GA)。地圖樣萎縮是一種晚期的年齡相關性黃斑變性,會導致患者失明,影響全世界超過500萬人。2023年8月,Izervay獲得美國FDA批準,成為又一款治療慢性疾病的小核酸藥物。Izervay的作用機制是通過靶向補體C5蛋白,抑制補體系統(tǒng)活化,進而避免視網膜細胞萎縮與地圖樣萎縮病程的進展。2023年7月,安斯泰來以59億美元收購IvericBio。2024年上半年,Izervay銷售額合計約為1.7億美元(數據來源:公開數據,公司財報)。*數據來源:公司財報在研管線介紹AlnylamAlnylamsiRNA領域的龍頭企業(yè)。Alnylam5siRNA新藥成功獲批上市。Alnylam是目前在siRNAsiRNA在研產品的公司。Alnylam產品聚焦于遺傳性疾病、心臟(CNSIonisIonis公司創(chuàng)立于1989ASO藥物研究和開發(fā)的領頭羊。公司的核心技術平臺為配體共軛反義技術(LigandConjugatedAntisense,LICA),其原理是將配體與細胞表面受體特異性偶聯,從而將藥物遞送至目標細胞LICA技術外,公司還有2個核心修飾技(22.5),共同推動新ASO藥物開發(fā)。Ionis公司基于自身的技術平臺和阿斯利康、GSK、諾華等諸多大藥企達成一系列合作,共同推進覆蓋包括心血管、神經、呼吸系統(tǒng)、腫瘤、抗
當前市場規(guī)模&增長趨勢據弗若斯特沙利文數據顯示,小核酸藥物全球市場規(guī)模從2016年0.1億美元已增長至2021年32.5億美元,年復合增長率高達217.8%。據Evaluate和BCG預測,2026年全球寡核苷酸類藥物市場規(guī)模將超150億美元,2020年-2025年復合年增長率35%。已上市的小核酸市場份額高度集中,Sarepta、Ionis和Alnylam各雄踞一方,Sarepta和Ionis瓜分了ASO產品市場,而Alnylam近乎壟斷siRNA藥品市場。與雙抗、ADC等藥物市場相比,小核酸藥物現有市場規(guī)5年來,小核酸藥物市場保201710億202345.3數據來源:已上市藥物各公司財報),且維持至少兩款小核酸上市頻率在持續(xù)擴充產品陣容。小核酸藥物市場規(guī)模增長趨勢(百萬美元)感染等在內的諸多領域的臨床管線。SareptaSarepta1980年,專注于罕見病的RNA療法和基(DMD)領域領導者,目前DMD的藥物上市。Sarepta的核心平臺為基PMOs()修飾的外顯子跳躍技pre-mRNA在翻譯時跳過發(fā)生突變的外顯DMDSeraptaPPMOs平臺。
5,000-
3,7763,7763,2832,9342,7152,0401,0382017 2018 2019 2020 2021 2022 *數據來源:各公司財報全球小核酸藥物法規(guī)監(jiān)管框架寡核苷酸包含核酸聚合物鏈,可以通過序列特異性方式控制基因表達。這些治療方法在治療各種疾病,尤其是以前無法治療的罕見疾病方面展現了潛力。主要類型的(ASOs)RNA(siRNA)小激活RNA(saRNA)RNARNA(gRNA)等。截至目前,美國和歐盟已批準了共計20種寡核苷酸藥[1],且越來越多的寡核苷酸正在通過臨床前和臨床階段進入市場。以下是編者對歐盟和美國關于寡核苷酸的監(jiān)管考慮和相關指南的總結。
歐盟和美國的寡核苷酸監(jiān)管框架ICHEMA/FDA框架對于化學合成的寡核苷酸活性物質依然適用。然而,由于合成寡核苷酸介于小分子和生物ICH指南明確的范圍內,包括Q3A/B、Q6A/BM7,盡管這些指南的原則仍應適用。在歐盟,化學合成的寡核苷酸目前被分類為簡單的化學藥品,并受現有框架的監(jiān)管。然而,隨著(化學或)生產寡核苷酸,從而使監(jiān)管分類變得復雜。20247月,EMA寡核苷酸開發(fā)和制造指南”(“GuidelineontheDevelopmentandManufactureofOligonucleotides”)[2],以解決用于臨床試驗和上市許可的合成寡核苷酸的開發(fā)、制造和控制所需的具體20251月。范圍包括單鏈()(siRNA)、適配體。其中,純度是寡核苷酸的重要關鍵質量屬性。預計將投入大量精力來表征與產品和制造過程相關的雜質。CTD3和活性物質化學指南的結構保持一致。它還將涉及成品的考慮因素,如輔料選擇、配方和滅菌方法,特別是含有合成寡核苷酸的配方。此FDA的藥物評估和研究中(CenterforDrugEvaluationandResearch,CDER)作為化學藥物進行監(jiān)管。相比之下,基于載體或啟動子的寡核苷酸被分類為生物制品,由生物制品評估和研究中心(CenterforBiologicsEvaluationand,CBER監(jiān)管。20246月,FDA發(fā)布了最終指南,題為寡核苷酸治療藥物開發(fā)的臨床藥理學考慮指南”(“ClinicalPharmacologyConsiderationsfortheDevelopmentofOligonucleotideTherapeuticsGuidanceforIndustry”)[3]。該指南概述了FDA對通過沃森-克里克堿基配對靶向RNA的寡核苷酸治療藥物的臨床藥理學考慮,而其他作用機制則不涵蓋。它詳細說明了開發(fā)者在確定哪些研究是必要時應考慮的幾個因素,以表征這些產品的臨床藥理學。2021年,FDA發(fā)布了一系列草案指導文件[4-7],涵蓋了為開發(fā)用于嚴重致殘或危及生命(severelydebilitatingorlife-threatening,SDLT)遺傳疾病的個體化反義寡核(ASOs)研究者的行政、非臨床、臨床和CMC[4]重ASOFDA互動,IND[5]IND疾病的個體提供FDAASOs的非臨床測試建議。臨床建議指南[6]IND提交的重要臨床考慮事項,包括最初和持續(xù)CMC[7]IND提交中應包含的化學、制造和控制信息的建議。20241月,FDA發(fā)布了一份新的指導文件人類基因治療產品納入人類基因組編輯的指導意見”(“HumanGeneTherapyProductsIncorporatingHumanGenomeEditingGuidanceforIndustry”)[8]。該文件概述了為IND(GE)組件的建議。它建議選擇特定于基因組目標的設計平臺,優(yōu)化組件以最IND中包含詳細的設計理由和序列。需要包括全面的制造描述,包括質量控制措施和原材料清單。GE組件必須經過無菌性、鑒別、純度和活性測試,并在IND中包含穩(wěn)定性研究。建議遵守CGMP并在產品開發(fā)初期與FDA進行控制策略的磋商。
全球小核酸法規(guī)監(jiān)管的挑戰(zhàn)與機遇寡核苷酸制造商在控制和分析手性化學方面面臨著挑戰(zhàn),特別是對于含有磷硫酸二酯鍵的寡核苷酸。由于這些雜質的復雜性和質量相似性,使用單一方法完全解決所有產品相關雜質通常是不可行的。制造商應改進分離技術,例如使用與紫外分光光度法聯用的質譜(MS)或采用正交分析方法。如果盡管做出這些努力,仍有未充分分離的活性物質雜質,這些雜質應根據結構類別進行表征和控制。這些分組的結果應理想地反映合成步驟、控制策略或降解途徑的有效性。寡核苷酸合成整體上可以利用不同產品的現有知識和平如果有充分理由,制造商可以參考有關制造過程的先前知識,例如固相載體或偶聯試劑的選擇。然而,必須在開發(fā)部分中解決具體細節(jié),例如反應時間、溫度和摩爾GMP要求的工藝技術平臺將有效支撐寡核苷酸制造商滿足日益增加的法規(guī)要求,實現藥物開發(fā)通往上市許可的路徑。4中國小核酸市場中國小核酸市場中國小核酸市場32024103(數據來源:CDE)3國內獲批的小核酸藥物35項小核酸藥物研發(fā)項目68.3%聚焦心血管系統(tǒng)疾病和肝病等常見慢性疾病
雖然國內小核酸藥物獲批數量極少,但其廣闊的市場前景還是吸引著圣諾醫(yī)藥、騰盛博藥、君實生物、恒瑞醫(yī)藥,君實生物,石藥集團等多家本土企業(yè)入局。據不完全統(tǒng)計,截至2024年1月,我國開展的小核酸藥物研發(fā)項目共35項,大多數處于臨床早期階段。與國外不同的是,我國藥企基本直接跳過了小核酸藥物罕見病適應癥的研發(fā),而是聚焦心血管系統(tǒng)疾病和肝病等常見慢性疾病上,兩者占比合計68.3%(數據來源:CDE臨床申報數據)左右。主要原因在于,我國人口基數大、老齡化率又逐漸加深,慢性疾病患病人數龐大且發(fā)病總體呈上升趨勢,市場發(fā)展空間大,這也使得國內藥企聚焦小核酸藥物在慢性疾病方面的研發(fā)。未來,隨著國內小核酸藥物陸續(xù)獲批,我國小核酸藥物市場也將迎來持續(xù)增長。中國小核酸藥物在研公司及管線近年來,國內小核酸藥物的臨床申報數量顯著提升。2023年,中國小核酸藥物臨床申報數量已超180件,獲批受理數量約150件。(數據來源:CDE臨床實驗)除初創(chuàng)企業(yè)外,國內也有不少上市藥企在該領域積極布局,例如騰盛博藥、恒瑞醫(yī)藥、石藥集團等藥企均有管線進入臨床,但基本處于早期階段,適應癥以癌癥及慢性病為主。.1短鏈小核酸藥物代表公司瑞博生物瑞博生物于2007年在蘇州成立,專注于小核酸藥物研究和開發(fā)。2013年,瑞博生物從LifeTechnologiesCorporation引進小核酸遞送技術,并在此基礎上優(yōu)化升級基于GalNAc的RIBO-GalSTAR肝靶向遞送平臺,目前公司已經獲得中美等重要法域專利局對該技術的專此外,瑞博生物還自主研發(fā)了小核酸腫瘤靶向遞送平臺RIBO-OncoSTARRSC2.0核酸修飾平臺。2012QuarkRBD1007/QPI-1007。2017Ionis公司開展合作,引進三款用ASO藥物管線。通過自主創(chuàng)新和國際合作打造了豐富的小核酸藥物研發(fā)品種管線,覆蓋了心血管和代謝、肝病、眼科疾病、罕見病和其他適應癥等多個疾病治療領域。圣諾醫(yī)藥2007年成立于美國,目前在中美均設有總PNP()遞GalNAc-RNAiPDoV-GalNAc遞送平臺。治療領域廣泛覆蓋腫瘤、纖維化、醫(yī)學美容、代謝和心血管疾病等。公司目前的核心候選產品STP705/707是PNPTGF-β1/COX2siRNA藥物組合,該雙靶點的產品已經覆蓋腫瘤以及醫(yī)學美容治療領域。海昶生物海昶生物于2013年在杭州成立,是一家專注于從事mRNA疫苗、小核酸藥物遞送、脂質體等納米技術的開發(fā)的國家高新技術企業(yè)。海昶生物擁有自主知識產權的核酸藥物遞送系統(tǒng)?的核心技術優(yōu)勢,在此基mRNA遞送系6個核酸相關藥HCO201。
中美瑞康中美瑞康成立于2017年,專注于研發(fā)上調疾病細胞中治療性基因表達的相關藥物,主要是利用小激活RNA(saRNA)靶向并“啟動”內源性基因的轉錄,恢復內源性蛋白質的天然功能。遞送平臺方面,公司擁有SCAD(智能化學輔助遞送)和具有自主知識產權的GOLD肝臟靶向遞送技術。病,包括單基因遺傳病。目前已經布局了多樣化的管線項目,涵蓋中樞神經系統(tǒng)、肝臟、眼科和腫瘤等疾病治療領域。百奧邁科百奧邁科是由朱遠源博士于2006年創(chuàng)立的聚焦于小核酸藥物研發(fā)及產業(yè)化的生物科技企業(yè),公司目前建立了傳輸系統(tǒng)、體內有效性評價及量化生產等一系列完整的40余項。公司目前擁有針對肝炎、肝癌、老年黃斑變性、皮膚高舶望制藥2021siRNA藥物的開發(fā),聯合創(chuàng)始人舒東旭博士曾任ArrowheadRNAiRADS(RNAmoleculeswithsuperiorActivity、DurabilityandSafety,RNAi)。在產品管線上,公司在心血管疾病、罕見病、病毒感染、代謝疾病、神經系統(tǒng)疾病均有布局。心血管疾病的系列產品、針對遺傳性血管水腫的產品、針對乙肝的產品均已經推進至I期臨床。安天圣施安天圣施于2017年成立,是中國首個以RNA剪接和RNA編輯為靶標研發(fā)反義寡核苷酸(antisenseoligonucleotide,ASO)藥物的公司,擁有多項國際最新ASO技術,多個項目在推進中,其中針對DMD(杜氏肌營養(yǎng)不良癥)、SCA3(脊髓小腦性共濟失調3)等疾病的藥物研發(fā)已取得重要進展。安天圣施在原有技術基礎上優(yōu)化升級,發(fā)明了新一代干預RNA剪接的5D-ASO和新立康生命科技型ASORNA編輯的ANISPRASO為核心的新藥研發(fā)技術。騰盛博藥騰盛博藥成立于2018年,專注于傳染性疾病和中樞神經系統(tǒng)疾病,目前建立了一條由10余種創(chuàng)新候選治療藥物組成的管線。產品管線中Elebsiran是一種研究性皮下注射靶向HBV的小干擾核苷酸(siRNA),具有刺激有效免疫應答的潛力,并對HBV具有直接抗病毒活性。根據與VirBiotechnology簽訂的授權許可協(xié)議,騰盛博藥擁有在大中華區(qū)獨家開發(fā)和商業(yè)化Elebsiran的權益。星曜坤澤星曜坤澤成立于2021年,是一家肝病治療領域創(chuàng)新藥開發(fā)商,主要聚焦于肝病領域,通過自研和License-in相結合的模式快速建立自己的產品線。HT-101注射液是一款GalNAcsiRNA藥物,據公開信息顯示,HT-101在臨床前藥效學研究中,可降低乙70天。(S)水平上有著出色表S1000倍;在高劑量組小鼠血清中,同時檢測到了高水平的乙肝表面抗原抗體。HT-102,為一款靶騰盛博藥向乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的中和抗體,其首個適應癥為慢性乙型肝炎(CHB)。后續(xù)臨床開發(fā)中,星siRNA與中和抗體聯用用于慢性乙型肝“siRNA+中和抗體”為國內首創(chuàng)。
悅康藥業(yè)悅康藥業(yè)通過收購天龍藥業(yè)100%股權,成為國內首個獲得核酸藥物臨床批件的上市藥企。天龍藥業(yè)是國內最早研究核酸藥物的公司之一,天龍藥業(yè)的1類新藥CT102是我國首個完全自主研發(fā)的反義核酸(ASO藥物。CT1021(IGF1R)ASO藥物,用于治療原發(fā)性肝細胞癌。目前,CT102IIaICT102具有良好的安全性和耐受性,未發(fā)生導致藥物停用或受試者退出的不良反應。由杭州天龍自主開發(fā)的靶PCSK9(siRNA)YKYY015,獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)同意用于治療以LDL-C升高為特征的原發(fā)性(家族性和非家族性)高膽固醇血癥或混合型高脂血癥進行臨床試驗,該藥物的化合物核心專利已獲得國家知識產權局發(fā)明專利授權,并同步完成了PCT國際申請,公司享有全球獨占權益。.2長鏈小核酸藥物代表公司博雅輯因博雅輯因(Edigene,Inc.)總部位于北京,在廣州以及美國劍橋設有分公司。該公司的技術平臺包括針對造血干細胞和T細胞的體外細胞基因編輯治療平臺、基于RNA單堿基編輯技術的體內基因治療平臺、致力于新藥研發(fā)的高通量基因組編輯篩選平臺。核心管線是針對輸血依賴型β地中海貧血的CRISPR/Cas9基因編輯療法產品ET-01。2021年1月18日,中國國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心批準了其ET-01的臨床試驗申請,這是國內首個獲國家藥監(jiān)局批準開展臨床試驗的基因編輯療法產品和造血干細胞產品。ET-01是一款處于研發(fā)階段的體外基因編輯療法自體產品,通過采集患者自體動員外周血單核細胞,富集CD34+細胞群后,采用CRISPR/Cas9系統(tǒng)編輯BCL11Aβ瑞風生物瑞風生物在遺傳病、復雜疾病和腫瘤領域等皆有管線布局,其中β-地中海貧血創(chuàng)新藥已進入臨床階段,此外擁有α-地貧、眼科、中樞神經系統(tǒng)、代謝等多項早期研發(fā)管線。2024年5月,瑞風生物宣布其創(chuàng)新基因編輯藥物rm-004在針對α-地貧的臨床研究中取得突破性成果,首例患者成功治愈并順利出院,這是全球首款α-地貧基因編輯藥物應用的首例治愈案例。rm-004是一款全球首創(chuàng)(first-in-class)的α-地貧造血干細胞基因編輯藥物,采用CRISPR基因編輯技術,對患者基因序列進行高效靶向編輯,實現α-珠蛋白基因的校正,從而使血紅蛋白含量和攜氧功能恢復正常。
本導基因本導基因成立于2018年,擁有國際領先的創(chuàng)新型遞送技術平臺BDlenti和BDmRNA,布局管線眾多。(BD111)3IIT人Cas9mRNA技術、世界CRISPR/Cas9基因編輯治療的人體臨床研究項目。慢病毒載體轉導自體CD34+造血干細胞治療輸β(BD211)2IIT人體臨床,這是國內首次基于慢病毒載體基因轉導技術治療中重型地中海貧血的成功案例。基于BDlenti技術平臺開發(fā)的基因編輯治療濕性老年性黃斑變性(BD311),已完成1IIT臨床。2023817日,該公司的BD112體內基因編輯療法獲得了歐盟委員會授予的孤兒藥資格認定,擬用于治療亨廷頓舞蹈癥。BD112是一款VLP遞送技術的體內基因編輯創(chuàng)新療法,目CRISPR基因編輯遞送。邦耀生物上海邦耀生物科技有限公司成立于2013年9月11日,10058所知名醫(yī)院開展研究者發(fā)起的臨床試驗(IIT),3個項目已獲批IND,正式進入注冊臨床試驗階段,還有多個項目進入IND造血干細胞平臺、非病毒定點整合CAR-T(QuikInCAR-T)平臺等五大具有自主知識產權的技術平臺。公司涉及基因編輯的管線包括基于CRISPR基因編輯技術成功治療的重型地貧,首例用藥患者已擺脫輸血依4CRISPR/Cas9基“BRL-101自體造血干祖細胞注射液獲批中國IND2023720日,臨床數據顯示,10例患BRL-101基因治療后全部得到治愈。10例患者給藥24.6(4.3-39.2),10(100%)獲得脫離輸血依賴,TI37.2數據來源:邦耀生物ASH大會報告)。中因科技中因科技成立于2016年,旗下有7個在研遺傳性眼病基因治療管線。202427日,中因科技首個眼科1ZVS203e獲國家藥監(jiān)局藥審中心(CDE)IND默示許可。20231220日,該管線獲美IND默示許可。ZVS203e注射液利用第三代人工核酸內切酶CRISPR/Cas9RHO基因進行定點編輯,達到一次給20239IIT中完成RHORP患者的注射給藥,在首例患者中表現出良好的安全性和有效性。
堯唐生物()20217月,是mRNA體內遞送技術和基因編輯技術,mRNA術公司。堯唐生物擁有國內稀缺的高通量基因編輯器進Cas酶、堿基編輯器及脂質納(LNP)均擁有自主知識產權和核心專利保護,確保專利在全球范圍的自由實施。公司目前首個體內基因編輯藥物管線YOLT-201的IND申請獲得國家藥監(jiān)局藥審中心批準,是中國首個獲批臨床的體內基因編輯藥物。2023年12月啟動了研究者發(fā)起的臨床研究(IIT),并完成了前三例受試者給藥,取得了優(yōu)異的初步臨床數據。YOLT-202治療轉甲狀腺素蛋白淀粉樣變性(ATTR)。正序生物()2020年。公司與上??萍即髮W就堿基編輯系統(tǒng)底層平臺自主專利簽訂獨家永久授權協(xié)議。202442日,CS-101注射液成功獲得國家藥品監(jiān)督管理局的新藥臨床試驗(IND)默示許可,這是中國首個針對β地中海貧血癥的堿基編輯創(chuàng)新療法。CS-101注射液是其利用變形式堿基編輯器tBE(transformerBaseEditor)開發(fā)的針對β-地中海貧血癥的創(chuàng)新型精準基因編輯療法。通過對患者自體造血干細胞中的HBG1/2啟動子區(qū)域進行精準堿基編輯,模擬健康人群中天然存在的有益堿基突變,重新激活γ-珠蛋白的表達,重建血紅蛋白的攜氧功能,使患者自身血紅蛋白濃度達到健康人水平,實現單次給藥即可徹底治愈β-地中海貧血癥的目的。4.2中國小核酸發(fā)展與全球的對比與全球相比,中國小核酸藥物研發(fā)起步較晚,上市產品數量少,且管線大多處在臨床早期階段。由中國團隊自主開發(fā)、進入Ⅱ期的產品數目更是鳳毛麟角。此外,中國小核酸藥物與研發(fā)的適應癥領域也與國外有所不同。據統(tǒng)計,中國小核酸藥物在研管線中,占比較大的為心血管系統(tǒng)疾病和肝臟疾病,遺傳疾病在國內項目中的占比較低,可能與罕見病在國內支付體系仍不完善有關。
最后,全球小核酸制藥企業(yè)能夠通過上市、非上市等方式更快地拓展融資渠道,對于初創(chuàng)企業(yè)尤其能夠加快技術和產品的發(fā)展。中國資本市場對對小核酸藥物的認知比歐美更晚。但近年來,多家中國小核酸企業(yè)獲得大額融資,并且開始出現向海外的對外授權合作。伴隨我國小核酸藥物研發(fā)能力提升,中國小核酸藥物產品研發(fā)的差異化創(chuàng)新已經迎來突破階段。5.小核酸藥物發(fā)展的主要驅動因素及挑戰(zhàn)5.15.1小核酸市場發(fā)展的主要驅動因素市場需求從市場規(guī)模來看,隨著2016ASO藥物的上市,打破了多年藥物市場的沉寂。據沙利文統(tǒng)計,小核酸藥物全球市場規(guī)20160.1202132.5億美元,年復合217.8%尤其是針對患者群體較大的適應癥藥物,如乙型肝炎的潛在治2025年全球小核100億美元。相比之下,我國小核酸藥物市場仍處于發(fā)展的早期階段。但國內患者人群基數大,未滿足的臨床需求較多,因此,隨著國內核酸藥物技術的不斷開發(fā)和企業(yè)的不斷成熟,我國的小核酸藥物行業(yè)也將迎來快速發(fā)展期。預計到2030年我國小核酸藥物市場也將達到100億元。技術創(chuàng)新技術的更新與迭代將有助于解決目前小核酸藥物發(fā)展過程中存在的痛點,即藥物遞送技術難題與脫靶效應控制,在未來,小核酸藥物研發(fā)將對其有效性與安全性有更大把握,應對毒副作,減少副反應事件的發(fā)生頻率,同時進一步提升藥物療效。遞送技術的創(chuàng)新突破有助于促進核酸藥物給藥途徑的發(fā)展。持續(xù)研究和開發(fā)的核酸藥物遞送平臺,包括偶聯遞送系統(tǒng)、siRNA/化學藥物偶聯物的不同組合、肽配體腫瘤靶向、納米顆粒載體系統(tǒng)的高度優(yōu)化組合以及通過呼吸道給藥進行疾病治療霧化吸入、瘤內注射等的共同發(fā)展??蒲修D化近年來,關于小核酸藥物的靶點創(chuàng)新、化學修飾以及遞送系統(tǒng)的研究層出不窮?;谥袊鴩鴥仍盒W者的調研及文獻報道,我們發(fā)現國內學者研究的重點是發(fā)掘新型的遞送系統(tǒng)。同時,由于我國小核酸行業(yè)剛處于起步階段,相關學者的研究成果進入臨床轉化階段的并不多。展望未來,隨著科研成果和人才的積累,中國科研轉化成果有望迎來蓬勃發(fā)展。部分國內科研院所轉化成果單位及姓名 技術優(yōu)勢 應用范圍 技術轉化情況單位及姓名 技術優(yōu)勢 應用范圍 技術轉化情況E修飾的聚乙烯亞胺衍生物及其合成方法和應用,可用于核酸基因藥物的包載和遞送材料
遞送載體 取得專利靶向雙甘油酯?;D移酶的靶向雙甘油酯?;D移酶的siRNA及其應用 靶點/序列創(chuàng)新 取得專利靶向人類基因的反義核酸及其應用 靶點/序列創(chuàng)新 取得專利北京大學,楊振軍使用新型核苷脂材聯合陽離子脂材包載核酸藥物進行體內遞送載體 取得專遞送 一種G四鏈核酸適配體的綜合化學修飾方法 化學修飾 取得專利北京大學,魯鳳民 采用基因編輯和RNA干擾技術高效抑制復制創(chuàng)立了杭州迪納元昇生物科技創(chuàng)立了杭州迪納元昇生物科技有限公司藥的靶向藥物遞送DNA(siRNA、ASOmRNA遞送載體國家納米科學中心,丁寶全上海科技大學,李劍峰 開發(fā)全新mRNA遞送平臺——五元納米粒(FNP)遞送平臺遞送載體已經歷了兩輪)化遷移體平臺(E-migrasome)(siRNA、miRNA——工程遞送載體清華大學,俞立中國醫(yī)學科學院,楊先達 開發(fā)了靶向的核酸適配體 靶點/序列創(chuàng)新 取得專利自主研發(fā)了新型雙組份脂樣納米自組裝體自主研發(fā)了新型雙組份脂樣納米自組裝體(LLNs)可用于RNA的遞送 遞送載體南方科技大學,李斌復旦,魏剛 構建了一種類似章魚結構的柔性多價作為遞送基因的載體
遞送載體浙江大學,彭麗華 循環(huán)拉伸浙江大學,彭麗華 循環(huán)拉伸-陽離子脂質體系統(tǒng)顯著提高核酸藥物遞送效率遞送載體(資料來源:各公司網站及公開資料整理,空白部分無公開信息,截止日期2023年9月)小核酸藥物發(fā)展的主要挑戰(zhàn)小核酸藥物作為一種創(chuàng)新的基因治療方法,在其研發(fā)和商業(yè)化的過程中面臨著多層面的挑戰(zhàn)。這種新興技術不僅需要克服技術上的障礙,還要應對復雜的監(jiān)管環(huán)境和市場需求。從藥物設計到臨床試驗,從生產工藝到市場推廣,每個環(huán)節(jié)都存在著獨特的困難和風險。盡管如此,小核酸藥物的潛力巨大,有望為許多難治性疾病帶來突破性的治療方案,這也是推動行業(yè)持續(xù)努力克服這些挑戰(zhàn)的動力所在。本文將從技術、監(jiān)管和商業(yè)化三個方面對這些挑戰(zhàn)進行總結。技術序列設計遞送系統(tǒng)生產工藝監(jiān)管臨床試驗設計上市后監(jiān)測商業(yè)化市場競爭國際市場拓展.1技術挑戰(zhàn)序列設計小核酸藥物的序列設計是一個復雜的過程,主要面臨以下挑戰(zhàn):減少潛在的副作用。效率:需要考慮位置依賴性和序列偏好,以提高基因沉默效率。這涉及到對目標mRNA小核酸與目標序列的熱力學穩(wěn)定性,以及可能的off-target效應。通過綜合考慮這些因素,可以設計出更步優(yōu)化小核酸的功能。siRNA在環(huán)境中或體內容易被核酸酶降解,這限制了其儲存時限及在體內的持久性和有效性。需要通過化學修飾提高小核酸在體內的穩(wěn)定性。這包括對核酸骨架進行修飾,如使用磷酸2’-O-同時,還可以在核酸末端添加特殊結構,如帽狀結構或環(huán)狀結構,進一步提高其穩(wěn)定性。這些化學修飾不僅能延長小核酸在體內的半衰期,還能增強其與靶標的結合親和力,從而提高治療效果。然而,在進行化學修飾時需要謹慎平衡穩(wěn)定性和活性,確保修飾后的小核酸仍能保持其原有的生物學功能。遞送系統(tǒng)開發(fā)有效的遞送系統(tǒng)是小核酸藥物面臨的另一個重要挑戰(zhàn),主要包括:細胞攝取效率:siRNA帶負電荷較多,很難自主通過效率高的載體。siRNA在體內可能會隨機分布,siRNA的靶向性,確保其能夠特異性地遞送到目標細胞。藥代動力學:siRNA在血液循環(huán)中的停留時間較短,需要延長其在血液循環(huán)中的停留時間,以提高其到達目標組織的機會。
生產工藝小核酸藥物的生產面臨以下挑戰(zhàn):了重大挑戰(zhàn)。這些因素都增加了合成效率的不確定性。純化難度:小核酸藥物的純化過程面臨著多重挑戰(zhàn)。首先,需要開發(fā)高效的純化方法以去除各種雜質,包括未反應的原料、保護基、副產物等。這些雜質可能與目標產物具有相似的物理化學性質,增加了分離難度。其次,純化過程中需要保持小核酸的完整性和活pH不同長度和序列的小核酸可能需要不同的純化策略,這就要求研發(fā)團隊具備靈活調整純化方案的能力。最后,在保證高純度的同時,還需要考慮純化效率和成本,以實現規(guī)模化生產的可行性。因此,開發(fā)一套既能有效去除雜質,又能保持產品穩(wěn)定性和活性,同時還具有成本效益的純化方法,是小核酸藥物生產過程中的一個關鍵挑戰(zhàn)。(EHS):小核酸藥物的生產過程涉及多種化學物質和復雜的合成步驟,可能產生有害廢棄物和副產品。這些物質如果處理不當,可能對環(huán)境造成污染,或對工作人員的健康構成威脅。因此,需要建EHS管理體系。.2監(jiān)管挑戰(zhàn)監(jiān)管框架的適應由于小核酸藥物的獨特性質和創(chuàng)新性,現有的監(jiān)管框架主要挑戰(zhàn)包括:的潛在干擾。有效性差異。制策略。酸藥物的特殊要求。臨床試驗設計小核酸藥物的臨床試驗設計面臨著獨特的挑戰(zhàn),需要創(chuàng)新性的解決方案:以及考慮使用適應性試驗設計來提高試驗效率。這可能涉及使用新型的劑量遞增方案,如貝葉斯最優(yōu)設計,以更快速、準確地確定最佳劑量。同時,還需要考慮個體化給藥策略,以適應不同患者的需求。期效應,如對后代的影響。以監(jiān)測藥物反應和預測潛在的不良反應。這可能涉及運用高通量組學技術和人工智能算法來發(fā)現新的生物標志物。
上市后監(jiān)測小核酸藥物上市后的監(jiān)測面臨著復雜的挑戰(zhàn),需要建立全面而靈活的監(jiān)測體系:(PRO)工具來捕捉細微的不良反應。包括對疾病進展的影響和生活質量的改善。這可能涉以及利用真實世界數據來補充傳統(tǒng)臨床試驗數據。療專業(yè)人士和患者溝通風險信息。長期影響。.3商業(yè)化挑戰(zhàn)市場接受度作為一種新興療法,小核酸藥物在市場接受度方面面臨著多重挑戰(zhàn),需要多方面的努力來克服:以增加醫(yī)療從業(yè)者和公眾對小核酸藥物的了解和信任。這包括組織專業(yè)培訓、學術研討會、患者宣教活誤解和疑慮。積累更多的療效和安全性數據。這不僅包括藥物的直接治療效果,還需要關注長期使用的安全性、生活質持續(xù)收集和分析真實世界數據,以進一步支持小核酸藥物的臨床應用價值。患者支持體系:建立全面的患者支持體系,包括提供以提高患者的依從性和治療體驗,從而增加對小核酸藥物的接受度。
定價和支付小核酸藥物的高成本帶來了定價和支付方面的挑戰(zhàn),需要采取創(chuàng)新的策略來解決:市場需求和支付能力等因素,制定靈活的定價策略。這可能包括采用價值導向定價模式,基于藥物的治療效果和對醫(yī)療系統(tǒng)的整體價值來確定價格。同時,可以考慮實施差異化定價,針對不同市場和患者群體制定相應的價格策略。分期付款等,以降低醫(yī)保系統(tǒng)的財務壓力。的可及性,同時樹立良好的企業(yè)形象。.4市場競爭小核酸藥物面臨來自傳統(tǒng)療法和其他新興療法的激烈競爭,需要采取多種策略來建立和維持競爭優(yōu)勢:差異化:需要通過深入的市場研究和臨床數據分析,清晰地定位小核酸藥物的獨特優(yōu)勢。這可能包括更高同時,需要開發(fā)針對特定疾病或患者群體的個性化治療方案,以凸顯小核酸藥物的差異化價值。知識產權保護:需要建立全面而強大的專利組合,不僅包括核心技術專利,還應涵蓋制劑、給藥系統(tǒng)、生包括專利布局、專利維護和專利訴訟準備等,以全方位保護技術創(chuàng)新成果。此外,還應關注商業(yè)秘密的保護,建立嚴格的保密制度和流程。研發(fā)平臺或市場渠道等多種形式的合作。
國際市場拓展小核酸藥物的全球化戰(zhàn)略面臨著多方面的挑戰(zhàn),需要采取綜合性的國際化策略:制定針對性的注冊策略。這可能包括建立專門的國際注冊團隊,與各國監(jiān)管機構保持密切溝通,及時了解政策變化。同時,需要根據不同市場的要求,調整臨床試驗設計、生產質量標準等,以滿足各國的監(jiān)管需求。此外,還應考慮參與國際監(jiān)管協(xié)調項目,推動小核酸藥物監(jiān)管標準的全球統(tǒng)一。文化差異:需要深入了解目標市場的文化特點、醫(yī)療體系和患者需求,制定本地化的市場策略。這包括調整產品包裝、說明書、營銷材料等,以適應當地語言和文化習慣。同時,需要培養(yǎng)具有跨文化溝通能力的此外,還可以考慮與當地知名醫(yī)療機構或患者組織合作,增強品牌的本地認知度和信任度。合作伙伴選擇:需要在全球范圍內審慎選擇合適的合作伙伴,包括研發(fā)伙伴、生產伙伴、銷售代理等。這市場影響力、合規(guī)記錄等多個維度。同時,需要制定清晰的合作協(xié)議,明確雙方權責,建立有效的溝通機制和績效評估體系。此外,還應考慮建立全球化的合作伙伴管理平臺,實現資源共享和協(xié)同創(chuàng)新。6.小核酸藥物上下游產業(yè)鏈涵蓋了從上游的原材料生產,到中游的研發(fā)和生產,再到下游的市場化應用等多個環(huán)節(jié)。這一產業(yè)鏈的各個部分環(huán)環(huán)相扣,共同推動著小核酸藥物從實驗室走向市場。產業(yè)鏈上游(如siRNA、miRNA、ASO)開發(fā)的基礎。這一環(huán)節(jié)的質量和成本直接影響藥物的最終效果。小核酸的合成通常需要以下單體和試劑:核苷酸單體這包括A(腺嘌呤)T胸腺嘧啶)C胞嘧啶)G(鳥嘌呤)U()的,以避免在合成過程中出現不必要的反應。Detritylation(去三苯甲基保護基)試劑用于去除核苷酸上的4,4’-二甲氧基三苯甲基(DMTr)保護基。在固相合成寡核苷酸過程中,每次核苷酸單體耦合完成后,需要去除前一個核苷酸上的DMTr保護基,以便繼續(xù)下一步的合成。常用的detritylation試劑包括酸性試劑,最常用的是二氯乙酸(DCA)或三氯乙酸(TCA)在二氯甲烷(DCM)中的溶液。這些酸性溶液能夠有效去除DMTr保護基?;罨瘎┯糜诩せ詈塑账嶂g的連接反應。在小核酸合成過程中,激活劑是用于促進核苷酸單體之間的耦合反應,使得磷酸酯鍵能夠有效形成。常見的小核酸合成激活劑包括1-甲基咪唑(1-Methylimidazole,1-MeIm),四甲基胍(Tetrazole),硝基四氮唑藍(Nitroimidazole),二異丙基氨基四氟苯基四氮唑(DIPEA)。保護基試劑常見的保護基有DMTr(4,4’-二甲氧基三苯甲基)、Bz(苯)等。
耦合試劑用于促進核苷酸單體之間的連接。常用的耦合試劑包括四氮唑、碳二亞胺等。清洗劑用于合成過程中各個步驟之間的清洗,通常使用乙腈(ACN)等有機溶劑。脫保護劑用于去除保護基,恢復核苷酸上的反應性基團。脫保護劑的選擇依賴于使用的保護基,常見的包括濃氨水或堿性溶液。硫化試劑()用于將磷酸酯連接轉化為硫代磷酸酯連接。純化試劑合成完成后,需用純化試劑如HPLC(高效液相色譜)中的流動相來純化最終的寡核苷酸產物。在核酸單體方面,上海兆維科技發(fā)展有限公司憑借其多年的高質量、大規(guī)模生產和全產業(yè)鏈等優(yōu)勢,成為全球核酸單體的重要供應商,覆蓋國內外多家核酸企業(yè)。海外的單體主要供應包括Sigma-Aldrich和ThermoFisher在小核酸合成設備領域,目前國內產業(yè)在設備的依賴上仍然高度依賴進口,特別是在生產工藝、技術專利和設幾家主要供應商在該領域占據了主導地位,以下是一些主要的供應商:思拓凡(Cytiva):在工業(yè)化大規(guī)模的小核酸合成中,Cytiva(前身為通用電氣醫(yī)療生命科學部門)是一個重要的供應商。Cytiva提供一系列高效、自動化的合成設備,這些設備特別適用于大規(guī)模生產環(huán)境。Cytiva的產品在生物制藥行業(yè)中廣泛使用,尤其是在支持寡核苷酸(如小核酸)的大規(guī)模生產方面。賽默飛世爾科技(ThermoFisherScientific):該公司提供廣泛的小核酸合成所需設備和試劑,包括生物反應器、純化系統(tǒng)和分析工具。安捷倫科技(AgilentTechnologies):安捷倫是另一家領先供應商,提供先進的合成平臺及相關試劑。他們的產品廣泛應用于小核酸的研究和商業(yè)化生產。默克集團(MerckKGaA):默克通過其生命科學部門提供一系列合成設備和服務,包括高度專業(yè)化的試劑和自動化合成平臺。產業(yè)鏈中游(siRNA、miRNA、ASO)的中游環(huán)節(jié)主要集中在新藥的研發(fā)和生產過程,這是整個小核酸產業(yè)鏈中至關重要的部分。具體而言,這一階段包括以下幾個關鍵步驟:靶標驗證和藥物發(fā)現在這一階段,研究人員首先需要確定與特定疾病相關的基因靶標,并利用小核酸技術干預這些靶標的表達。例如,siRNA可以靶向特定的mRNA,抑制相應蛋白質的合成,從而達到治療效果。這個階段通常涉及高通量篩選技術,用于識別和優(yōu)化候選分子。臨床前研究在完成初步的藥物發(fā)現后,候選小核酸藥物需要進行臨這包括體外實驗和動物模型中的測試,目的是確認藥物對目標基因的抑制效果以及對機體的安全性。臨床試驗如果臨床前研究結果顯示出足夠的潛力,候選藥物將進入臨床試驗階段。臨床試驗通常分為三個階段:I在少數健康志愿者中進行。II期臨床試驗:進一步評估藥物的有效性和安全性,通常在患有目標疾病的患者中進行。III期臨床試驗:在更大規(guī)模的患者群體中評估藥物的有效性和長期安全性,并為藥物的上市申請?zhí)峁祿С帧?/p>
生產和工藝優(yōu)化一旦小核酸藥物通過臨床試驗并獲得批準,生產環(huán)節(jié)就成為了關鍵。由于小核酸藥物通常具有較高的復雜性,生產過程需要高度精確的工藝控制和質量保證。此階段包括工藝的規(guī)?;?、生產設備的選擇、質量控制以及符合GMP(良好生產規(guī)范)的標準化生產。目前國內具備從臨床前到商業(yè)化生產的小核酸CDMO企業(yè)包括藥明合全、凱萊英、兆維科技等。其他企業(yè)具備小試到中試規(guī)模的企業(yè)包括如諾和生物、成都先導、銳博生物、歐利生物等。法規(guī)批準和上市在完成所有試驗和生產工藝優(yōu)化后,藥企需要向相關監(jiān)管機構(如FDA、EMA等)提交上市申請。這一過程中,生產、質量控制和臨床試驗的數據將被仔細審查,以確保藥物的安全性和有效性。一旦獲得批準,小核酸藥物將正式進入市場。在小核酸中游環(huán)節(jié),研發(fā)和生產的每一步都至關重要,決定了最終藥物能否成功上市并被應用于臨床治療。這包括藥理學、臨床醫(yī)學、化學工程等多個學科的協(xié)同工作。產業(yè)鏈下游6.3在小核酸藥物產業(yè)鏈的下游環(huán)節(jié),主要涉及藥物的市場化以及患者服務。這些步驟對藥物的成功推廣和患者的長期治療效果至關重要。具體來說,這一階段包括以下幾個關鍵部分:6.3藥物的市場化市場推廣與銷售一旦小核酸藥物獲得上市批準,制藥公司需要制定市場推廣策略。這包括確定目標市場、制定定價策略、以及開展各種市場推廣活動。制藥公司通常會與醫(yī)療機構、市場推廣還涉及到教育和培訓,確保醫(yī)療專業(yè)人員了解如何正確使用這些新型療法。供應鏈管理為了確保藥物能夠順利到達市場,制藥公司需要建立高倉儲、物流等環(huán)節(jié)的管理,確保藥物在整個流通過程中保持質量和有效性?;颊叻栈颊呓逃捎谛『怂崴幬锿ǔI婕皬碗s的治療機制,患者教育是至關重要的。制藥公司和醫(yī)療機構需要提供詳細的藥物使用說明,包括如何管理治療、潛在的副作用、以及如何與其他治療方法結合使用。藥物安全監(jiān)測與反饋藥物警戒制藥公司和監(jiān)管機構會密切監(jiān)控藥物的使用情況,收集患者反饋,并根據需要調整治療方案或發(fā)布安全警示。這種反饋機制有助于發(fā)現藥物在大規(guī)模使用中的潛在問題,確?;颊甙踩?。
市場反饋與持續(xù)改進收集市場數據藥物市場化后,制藥公司需要不斷收集市場反饋,包括藥物的療效、安全性、市場接受度等。這些數據可以用于調整市場策略、改進產品配方,或者為新藥開發(fā)提供參考。持續(xù)改進與新產品開發(fā)基于市場反饋和臨床數據,制藥公司可能會對現有產品進行改進,如優(yōu)化劑量、減少副作用或開發(fā)新的給藥途徑。此外,持續(xù)的研發(fā)投入有助于開發(fā)下一代小核酸藥物,以應對新的疾病挑戰(zhàn)或提高現有治療的效果。通過市場化和患者服務,小核酸藥物能夠更好地滿足臨床需求,同時提高患者的治療體驗和生活質量。這些下游環(huán)節(jié)的有效執(zhí)行,是藥物從實驗室走向市場并最終實現臨床價值的關鍵。7.小核酸研發(fā)生產工藝簡介小核酸研發(fā)生產工藝簡介小核酸研發(fā)生產工藝簡介固相合成 裂解和脫保護 純化 超濾換液 分析 制劑 藥品圖1:小核酸工藝流程常見小核酸工藝流程圖1所示:下面按照主要工藝流程順序,給大家做詳細拆解固相合成篇小核酸主要是基于基于亞磷酰胺的固相合成循環(huán),具體一般分為:脫保護,偶聯,氧化,蓋帽4個步驟。圖2:小核酸固相合成工藝步驟Deprotection:5’羥基脫去保護基團Activation:使核苷酸單體形成活潑的亞磷酰胺基團Coupling:添加并連接新的核苷酸Oxidation:形成新的穩(wěn)定的磷酸二酯鍵Capping:5’羥基封端.1脫保護(三氯DCA5’-O-DMT保護基團;該基團在酸性條件下產生橙色。隨后留下一個自由的5-DMTr過程中的顏色DMT基團必須ACN徹底沖洗以減少后續(xù)耦聯Coupling反應中3所示3:脫保護反應原理常見脫保護試劑:Acid:3-10%DCASolvent:DCMortoluene(CDM::甲苯)反應控制參數由核酸類型、載體類型及堿基類型決定含水量控制:<脫保護常見反應副產物n-1雜質的產生未經過優(yōu)化的DCA/濃度會導致產量損失和(n-1)雜質的形成。在任何一個脫保護不完全的周期中,仍被保護的5羥基不會參與合成周期中的任何步驟,從而減少產量。在隨后的脫保護中,錯過一個周期,一些或所有仍被保護的羥基被脫保護并參與鏈延長,導致(n-1)雜質。
紫外檢測起點和終點設置不合理,比如終點紫外設置過高(比如大于500mAU),有可能導致脫保護提前結束,脫保護不完全,導致n-1雜質產生。在通用載體中由DMTr保護的OH基團是次級羥基(圖它的反應性低于與預裝單體的55),脫保護需要更長的酸接觸時間,其與進入的磷酰胺反應速率也較慢,這可能導致(n-1)雜質的形成。延長首次脫保護和偶聯時間是減少此類雜質的好方法。 圖4:通用型載體 圖5:預負載一個單體的載體脫嘌呤副產物的產生過長的脫保護時間或者酸濃度偏大,容易導致脫嘌呤的產物(比如脫G嘌呤,高分辨質譜會顯示有圖6:脫嘌呤反應機理.2偶聯比如脫保護終點設定300mAU,因流通池臟的原因,紫外吸收值一直>300mAU)就會導致脫保護時間偏長,進而導致脫嘌呤。通過控制該步驟反應溫度(通過降溫至10—20oC),也可以有效起到降低脫嘌呤產雜質的產生,具體需要在合成儀上外接熱交換器來實現。脫保護試劑本身純度不夠造成的雜質DCA溶液(在二氯甲烷或甲苯中)可能含有低水平的三氯乙醛,三氯乙醛與寡核苷酸的末端自由羥基反應形成半縮醛,該半縮醛對進入的磷酰胺具有反應性。它產生一個寡核苷酸雜質,其質量比全長產品(FLP)高出147Da,如圖7所示
實際上偶聯步驟分兩步進行,第一步是活化,然后才是偶聯反應?;罨豪盟倪?tetrazole)或其衍生物作為活化劑,與單體混合并進入合成柱,此時四唑提供一個質子給3’磷酸上二異丙胺基的N原子,質子化的二異丙胺是一個良好的游離基團,與四唑形成亞磷酰胺四唑活性中間體(圖8)。偶聯:亞磷酰胺四唑與固相載體上所連的核苷酸碰撞時,與其5’羥基發(fā)生親核反應,發(fā)生偶聯并脫掉四唑,合成的寡核苷酸鏈延長一個(圖9)。
圖8:活化反應機理 圖9:偶聯反應機理常見活化劑類型:BTT,ETT圖7:二氯乙酸中存在的三氯乙醛雜質在合成的脫DMTr步驟中反應,形成的雜質比全長產品(FLP)的質量高出147Da。
偶聯反應步驟常見問題activatorcoupling效率低coupling效率低()消耗Activator與單體比例影響反應速度活化劑過酸會導致二次形成N+1雜質(DMT導致)CouplingN+1雜質Coupling不完全且cap沒有封端住,會形成N-1雜質。.3氧化/硫代氧化:偶聯反應后新加上的核苷酸通過亞磷酯鍵(磷為三價)與PrimerSupport上的寡核苷酸鏈相連,此亞磷酯鍵不穩(wěn)定,易被酸、堿水解,因此需將此處三價磷氧化為五價的磷(圖10)。圖10:氧化反應機理常見氧化試劑:I20.05M,Py:H2O=1:9氧化常見反應副產物P=O雜質明顯增加氧化不完全會導致后期Detritylation核酸鏈斷裂形成N-X雜質硫代:硫代磷酸是用一個硫原子取代磷酸二酯鍵的非橋PSP-O(11)。圖11:硫代反應機理常見硫代反應試劑Beaucage試劑:3H-1,2-3-1,1二氧化物PADS()PADSADTT:氫化黃原素
硫代反應常見問題PADSADTT是兩種常見的硫化試劑。當合成同時含(PO)(PS)的寡核苷酸時,一個周期中使用的氧化試劑可以將前幾周期形成的一些PSPOFLP16Da。/DMTr-磷酸酯部分的兩類雜質的原因,隨后脫保護產生的DMTr陽離子可以與不完全氧化產生的磷酸酯三酯中間體反應,形成含有對DMTr12)。第一類雜5DMTr-C磷酸366Da。第二類包含具有內部DMTr-C-磷酸二酯部分的失敗序列,其質量比預期高286Da。圖12:由于氧化/硫化不完全而形成的DMTr雜質。雜質的質量比失效序列高366Da,或比全長產物(FLP)高286Da。.4硫代試劑易于析出,容易堵塞合成儀管路,所以每次合成結束后,一定要及時用乙腈沖洗管路。
蓋帽為了防止未反應的與固相載體相連的5’羥基在隨后的循環(huán)中被延長,需要在偶聯反應充分進行之后使之封封閉。臨用前混合乙酸酐和N-甲基咪唑等形成活性很強的乙酰化試劑,與少量未參與偶聯反應的5’羥基形成酯鍵(圖13)。圖13:蓋帽反應機理常見蓋帽試劑 [A]20%N-MethylimidazoleinSolventACN(N-MethylimidazoleN-)[B]20%Aceticanhydride,30PyinACN (Aceticanhydride)蓋帽反應常見問題乙酰酐蓋帽試劑可以將保護的鳥嘌呤核堿基轉化為乙酰化的二氨基嘌呤,其質量比預期高出41Da(圖14),優(yōu)化投放試劑的體積和試劑接觸時間可以顯著減少雜質。.5裂解和脫保護合成結束后處理 對于通用載體:裂解涉及酯水解及脫磷酸兩步反應。因此需要強的堿(甲胺等)以保證裂解完全。否則會出3’+Y產物(圖16)。PrimerSupport5GUnylinker設計的strainedstructure利用鄰位基團協(xié)助加速脫磷酸化的過程,因此氨水可以有效實現完全裂解,例如55oC17h。裂解(Cleavage):對于標準載體:酯水解可以在堿性溶液中快速發(fā)生,例如室溫下氨水中反應1h(圖15)。圖16:通用性載體裂解反應機制脫保護在加熱到55oC,反應15-17h的裂解條件下,可以脫去雜環(huán)堿基的保護基團(圖17)。圖15:標準載體裂解反應機制圖17:脫保護反應機制7.27.2層析工藝篇在寡核酸藥物的合成過程中,包括磷酸骨架、糖環(huán)、堿基在內的眾多點位均有可能產生不同種類的產品相關雜質(Pocss-dimpurit,PRINXN+PO雜質,脫嘌呤雜質等(18);且受單步反應效率、空間位阻等限制因素的影響,隨著合成鏈長的增加,對應的雜質含量也會顯著提升。圖18:層析步驟是控制產品相關雜質的關鍵工藝環(huán)節(jié),而層析工藝開發(fā)的核心在于掌握并利用不同類型雜質與藥物活性成分(API)的性質差異,常見的可能影響樣品層析行為的性質差異主要包括以下幾類:帶電基團:寡核酸所帶靜電荷取決于磷酸或修飾基團的數目,堿基的數目以及二級結構是否遮蔽帶電基團;在変性條件打開氫鍵使結構舒展并使堿基不帶電,有助于區(qū)分N-X雜質。DMT基團:三苯甲基是一個強疏水基團,可與反相/疏水填料產生相互作用;可以根據是否帶有DMT基團對全長序列進行分離。
硫醇化(Thiolation):當磷酸基團中的氧原子被硫原子取代時,帶負電的基團極性增加,在大多數pH條件下與陰離子交換填料結合更強。甲基化(Methylation):當氧原子被甲基取代時,疏水增強。脫嘌呤(Depurination):過度的酸性暴露會導致嘌呤堿基與脫氧核糖之間的斷裂,在一定pH條件下會改變分子電荷與疏水性。DMT-offDMT-onDMT-offoligoIEXDetritylationetritylationHIC/RPC-DHIC/RPCIEX-DetritylationIEXDMT-offDMT-onDMT-offoligoIEXDetritylationetritylationHIC/RPC-DHIC/RPCIEX-DetritylationIEXOligoOligoDMT-offoligoIEXIEX圖19:陰離子交換(AEX)是寡核酸藥物首選的層析工藝,因其雜質具有良好的去除能力,能夠滿足大部分項目的純化需求。但是對于雜質含量高AEX有時難以達到工藝目標,這種情況通常需要引入反相(RPC)(HIC)層RPC工藝需要大量使用有機溶劑,這不僅要求設備車間有防爆設計,且后期廢液處理成本也HIC層析的分離效果;DMT-onDMT基團,所HIC填料配基的選擇上主要傾向于苯基等高疏水性基團。在滿足純化要求的情況下,HIC工藝基本不使用有機溶劑,可有效降低純化成本。由于寡核酸雜質與目標物之間通常僅有幾個基團的細微差異,這就要求填料能夠提供足夠高的分辨率以保證良好的產品純度與收率。如圖20所示,分辨率的高低一方面體現在相鄰色譜峰保留時間的差異(選擇性),另一方面體現在色譜峰的峰寬(有效性)。圖20:層析工藝選擇性的高低主要取決于填料配基的類型、分布密度以及流動相條件的設定;填料粒徑、裝填技術以及工藝流速則主要會對有效性產生影響。因此,填料的選擇應當從基球的粒徑//密度及工藝穩(wěn)健性等多個維度進行考量。以AEX為例,大部分工藝傾向于采用更細粒徑的填料,這確實有助于提升層析(21)。圖21:
需要強調的是,兩款粒徑相近的填料,粒徑的大小并不能完全反應兩者分辨率的高低,填料的配基分布差異此22所示,40μm粒徑的Capto?QImpRes21merDNA樣品時,其分離30μmSOURCE?30Q。此外,在傳統(tǒng)陰離子填料未能取得理想純化效果的情況下,可嘗試復合模式填料進行分離,該類填料的特點在于配基的功能基團涉及多種層析作用類型,其中Capto?adhereImpRes的配基就包含了提供陰離子交換作用的季銨基團與提供疏水相互作用的苯基,當APIPRI/疏水差異存在協(xié)同效應時,該填料能夠提供顯著高于傳統(tǒng)陰離子填料的分辨率。反之,若APIPRI之間的電荷/疏水差異相互對沖,復合模式填料的分離效果可能會不理想,盡管通用性受限,但其依然是一個在層析工藝開發(fā)過程中值得嘗試的選擇。圖22:除了填料選擇,層析條件的優(yōu)化對于提高分辨率也至關重要,其中主要的影響因素包括上樣量,柱高以及洗脫階段的線性梯度斜率和體積。明確填料的動態(tài)結合載(DBC)是層析工藝開發(fā)的第一步,一般情況下可選擇80%DBC作為上樣量,這樣可以保證每個Cycle處理盡可能多的樣品;但是對于比較挑戰(zhàn)的項目,可適當降低上樣量以保證分離純度,這主要是由于隨著上樣量的降低,雜質峰和主峰的峰面積在減小的同時兩者的交疊區(qū)也在減小,在進行組分收集時有利于提高單管純度。另23CV數不變的情況下減少梯CV數使得線性梯度的變化斜率放緩可以改善分離效果;同時柱高的增加也有助于提高分辨率,考慮到細粒徑填料可能帶來的壓力問題,常20cm。圖23:寡核酸藥物的純化始終在平衡產品純度和收率,由于其雜質種類
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