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藥物遞送白皮書:資本寒冬逆勢火熱、近3年吸金443億,萬物偶聯(lián)最具想象空間?

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藥物遞送白皮書:資本寒冬逆勢火熱、近3年吸金443億,萬物偶聯(lián)最具想象空間?

國內(nèi)首份展現(xiàn)整個熱點藥物遞送技術領域的現(xiàn)時研究及橫向分析的行研報告。

圖片來源:界面新聞| 匡達

文|動脈網(wǎng)

自現(xiàn)代醫(yī)藥研發(fā)發(fā)軔以來,藥物遞送便是貫穿其中且始終不變的熱點話題,有關藥物遞送的研究也數(shù)次斬獲諾貝爾獎。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域的發(fā)展,遞送系統(tǒng)在新藥成藥的過程中扮演著越來越重要的角色。

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。深刻理解遞送技術的企業(yè)有機會預先洞見到一些非常好的成藥機會并掌握巨大先發(fā)優(yōu)勢。

現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)遞送技術的焦點,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、微針藥物遞送領域,即使在近幾年整體行業(yè)遇冷時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,2023年國內(nèi)熱門藥物遞送領域共發(fā)生42起投融資事件,投融資總金額達到63億元,平均融資金額1.5億。

這使我們對于當下這些熱門藥物遞送技術產(chǎn)生了極大的好奇心。為何藥物遞送領域能夠逆勢火熱發(fā)展?是否存在最佳藥物遞送技術?哪類藥物遞送技術發(fā)展?jié)摿ψ畲?、在現(xiàn)下最值得市場關注?哪些技術的進步突破在未來會深刻影響藥物遞送技術的發(fā)展?

帶著以上問題,蛋殼研究院努力向產(chǎn)業(yè)尋找答案。遺憾的是,目前并沒有一份行研能夠展現(xiàn)整個藥物遞送領域的現(xiàn)時研究以及橫向分析。而這對整個產(chǎn)業(yè)無疑是重要的。以此目的為起點,蛋殼研究院撰寫了行業(yè)首份覆蓋當下熱門藥物遞送技術的白皮書,對當前熱點遞送技術進行了詳細的研究闡述并對國內(nèi)相關企業(yè)的技術路徑進行了全盤的梳理總結(jié),以饗讀者。

偶聯(lián)技術

生物偶聯(lián)是通過化學共價鍵結(jié)合兩個或多個分子或生物大分子的過程。常見的偶聯(lián)技術包括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。

■ ADC:多基于國外代表技術“微創(chuàng)新”,但具“青出于藍勝于藍”潛力

ADC(antibody drug conjugates)是目前最受關注、最成熟的偶聯(lián)靶向技術。

基于對ADC藥物發(fā)展?jié)摿Φ目春茫壳叭蛴卸嗉宜幤筮M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技術領域均有各自獨有特色。其中以第一三共、Seagen最為出色和具有代表性,報告中以這2個案例為代表進行了詳細分析介紹。

部分具有獨特ADC技術的國外企業(yè)

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),藥研網(wǎng),蛋殼研究院

ADC研究歷史已過百年,目前已經(jīng)發(fā)展到3代技術,但仍存在較大待優(yōu)化空間。早在20世紀初,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門檻和長期的脫靶、特異性抗原的發(fā)現(xiàn)等技術難題,發(fā)展較為緩慢和坎坷。直到2000年,F(xiàn)DA首次批準ADC藥物Mylotarg 用于治療成人急性髓系白血?。ˋML),標志著ADC靶向治療癌癥時代的開始。ADC技術現(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、解決耐藥性問題等。

ADC技術現(xiàn)已發(fā)展至第三代

數(shù)據(jù)來源:公開信息整理,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、化學和生產(chǎn)方面的專有技術及能力,在設計和開發(fā)上面臨諸多挑戰(zhàn)。其未來改進與創(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)構上來看,ADC主要包括抗體(靶向端)、連接子、小分子毒素(載荷)三個結(jié)構模塊。ADC藥物的創(chuàng)新也主要基于這幾個方向以及尋找新的靶抗原和采取不同的偶聯(lián)方式等。

ADC藥物設計需考慮的五大關鍵要素及對應的理想開發(fā)情況

圖片來源: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、靶向腫瘤微環(huán)境(TME)或?qū)で蠓莾?nèi)化抗原作為靶點等是當前ADC開發(fā)的研究熱點方向。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)藥物等的相關研究正在成為產(chǎn)業(yè)熱點。

連接子方面,通過化學改造開發(fā)更加高效(在目標區(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。

定點偶聯(lián)技術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。

隨機偶聯(lián)與定點偶聯(lián)技術特點

數(shù)據(jù)來源:公開資料,蛋殼研究院制圖

除了對ADC進行自有結(jié)構的改造創(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。

國內(nèi)ADC產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況:普遍進行“微創(chuàng)新”以繞開專利壁壘。由于國外率先開始布局ADC技術,目前掌握了超72% ADC相關技術專利,我國ADC發(fā)展相較落后。包括第一三共、Seagen、ImmunoGen等領頭羊在ADC領域的深耕,形成了擋在國內(nèi)藥企面前的一座座高山。

為繞開專利壁壘限制,我國大部分ADC企業(yè)基于對第一三共、Seagen、Immunomedics、Synaffix、Ambrx等公司的技術平臺進行優(yōu)化改造、“微創(chuàng)新”以繞開專利壁壘,或者直接引進相關產(chǎn)品或平臺技術。

國內(nèi)布局ADC藥物研發(fā)的上市藥企進行ADC技術微創(chuàng)新或直接引進技術/產(chǎn)品

數(shù)據(jù)來源: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

國內(nèi)部分上市藥企的特色ADC技術平臺

圖片來源:各公司官網(wǎng)/年報/半年報、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產(chǎn)權的ADC技術平臺,蛋殼研究院對相關初創(chuàng)企業(yè)的技術路線進行了盤點梳理。

具有自主知識產(chǎn)權ADC技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)及其特色技術

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院制圖

可以發(fā)現(xiàn),國內(nèi)諸多初創(chuàng)團隊從靶向端、載荷、連接子各維度出發(fā)進行創(chuàng)新,搭建起具有自主知識產(chǎn)權的ADC技術平臺,并通過自研、合作開發(fā)ADC藥物或者賦能行業(yè)企業(yè)進行ADC藥物的開發(fā)。

雖然國內(nèi)大部分ADC藥物屬于微創(chuàng)新和優(yōu)化改造,但部分藥企開發(fā)的ADC藥物無疑開始顯現(xiàn)出“青出于藍而勝于藍”的潛力。

如邁威生物第一代的ADC技術雖基于Seagen的ADC技術路線進行改造:在ADC藥物使用的接頭部分未使用傳統(tǒng)MC接頭,采用了可同時連接二硫鍵斷裂后裸露的兩個巰基的設計以實現(xiàn)定點偶聯(lián)。在II期臨床試驗中,9MW2821針對12例尿路上皮癌受試者中,ORR達50%,疾病控制率(DCR)達100%;6例宮頸癌受試者中,ORR達50%,DCR達100%。非頭對頭臨床試驗對比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。

再如榮昌生物研發(fā)的首個國產(chǎn)ADC藥物RC48,同樣基于Seagen的ADC技術路線所研發(fā),但獲得了來自Seagen的認可:2021年6月,Seagen以26億美元的總價拿下了該款藥物的權益。

“站在海外巨頭肩上”的國內(nèi)ADC玩家,正在走向更遠的地方。

2023年,ADC成為全年國內(nèi)最亮眼的BD交易突破領域——2023年,ADC領域共達成20件BD交易,金額高達246.7億美元。

2023生物醫(yī)藥各領域BD交易統(tǒng)計

數(shù)據(jù)來源:動脈新醫(yī)藥,蛋殼研究院

2023國內(nèi)藥企ADCBD交易情況

數(shù)據(jù)來源:動脈新醫(yī)藥,蛋殼研究院

另一方面,隨著技術引進和產(chǎn)品引進越來越普遍,市場競爭進一步白熱化,國內(nèi)ADC的研發(fā)也正在走進深水區(qū),倒逼真正的創(chuàng)新與優(yōu)化設計,最終轉(zhuǎn)化為臨床上的優(yōu)效藥物。這些產(chǎn)品有望通過license-out或者中美同步開發(fā)來占據(jù)更大的市場。

■ GalNAc:國內(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偶聯(lián)技術,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、脫靶效應嚴重、穩(wěn)定性差等痛點,為其在肝臟靶向領域帶來重要進展,是小核酸藥物發(fā)展歷程中的重大突破。

繼2018年首個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)來源:公開信息,蛋殼研究院制圖

同樣作為引導小核酸藥物突破發(fā)展的遞送技術,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:臨床上利用GalNAc結(jié)合的小核酸藥物通過皮下注射給藥(靜脈給藥會被腎臟迅速清除)可以達到較好的藥物分布效果,延長參與循環(huán)時間,作用時效長達數(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,減少了患者治療負擔;由于GalNAc高效靶向肝臟,所需藥物劑量小,副作用小,相關局部不良事件發(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,阻礙了國內(nèi)外不少企業(yè)進軍小核酸藥物領域。但除了Alnylam,還有包括Dicerna的GalXC、Arrowhead的TRiM、Ionis的LICA等基于GalNAc的技術平臺。

國內(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)技術并進行了一定程度的創(chuàng)新,擁有自主知識產(chǎn)權的GalNAc遞送技術平臺。

國內(nèi)擁有自主知識產(chǎn)權GalNAc遞送技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)及其技術平臺介紹

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院制圖

GalNAc遞送技術優(yōu)勢明顯,但同樣存在局限性,如僅能靶向肝細胞且限于小核酸藥物領域的應用。目前國內(nèi)其針對GalNAc偶聯(lián)遞送技術本身的改進方向主要包括提升其遞送效率、增強藥物在體內(nèi)發(fā)揮作用的持久性等。

如果想進行肝外遞送,通常需要尋找類GalNAc配體(GalNAc-like ligand)或其他新的配體進行偶聯(lián)修飾,如O-十六烷基(C16)修飾的siRNA能夠進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)、眼睛或肺部;Alnylam的肝外遞送配體發(fā)現(xiàn)平臺正在布局小分子/脂類 (C16進行CNS遞送)、多肽、抗體等配體;DTx公司基于脂肪酸修飾的FALCONTM平臺技術可以靶向不同的肝外組織,如神經(jīng)外圍組織Schwann細胞。

■ 靶向端/載荷種類創(chuàng)新下“萬物皆可偶聯(lián)”,PDC、RDC等新型偶聯(lián)技術正釋放巨大潛力

隨著ADC、GalNAc這兩種技術的深入發(fā)展,將“通過靶向配體將治療介質(zhì)選擇性地遞送到疾病灶點處發(fā)揮治療效果”的設計概念進一步拓展和延伸,通過改變靶向端(targeting)和載荷()的不同種類,發(fā)展出更多的偶聯(lián)形式與技術。將偶聯(lián)藥物的適應癥從腫瘤拓展至心血管、糖尿病、自身免疫等領域,靶向部位也從腫瘤、肝臟細胞到其他。

生物偶聯(lián)正在擴展傳統(tǒng)偶聯(lián)形式以外,呈現(xiàn)出“萬物皆可偶聯(lián)”的發(fā)展態(tài)勢

圖片來源:蛋殼研究院

除了ADC、GalNAc之外,常見的幾類新興偶聯(lián)藥物

數(shù)據(jù)來源:智慧芽,蛋殼研究院

其中,PDC、RDC、SMDC是ADC、GalNAc之外目前國內(nèi)企業(yè)布局較多且發(fā)展快速的領域。蛋殼研究院對國內(nèi)相關初創(chuàng)企業(yè)及其特色技術發(fā)展路徑進行了梳理盤點。

具有自主知識產(chǎn)權的特色偶聯(lián)技術平臺

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院制圖

主流病毒載體

病毒擁有遠超于人類的進化史,具有高效穿透細胞膜的能力,具備高傳遞效率、靶向特定細胞、長期表達轉(zhuǎn)基因、有能力攜帶大片段基因、天然免疫逃逸等特點,以及被大規(guī)模生產(chǎn)的能力,在疫苗、基因治療、細胞治療等方向應用廣泛。

在全球已獲批的新冠疫苗中,強生、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

數(shù)據(jù)來源:公開資料,蛋殼研究院制圖

目前常見的病毒載體包括腺病毒(Adenovirus, AdV)、腺相關病毒(Adeno-associated virus, AAV)、慢病毒(Lentivirus, LV)、逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retrovirus, RV)等。

主流病毒載體

圖片來源:公開資料

常用的四種病毒載體各有優(yōu)缺點,適用于不同場景。

主流病毒載體的不同特性

數(shù)據(jù)來源:公開資料整理,蛋殼研究院制圖

白皮書中對四種主流病毒載體的獨特優(yōu)勢、主要應用場景以及發(fā)展迭代情況進行了詳細介紹。此處限于篇幅,僅對目前產(chǎn)業(yè)應用最為廣泛的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4.7kb長的單鏈DNA。作為目前最廣泛應用的體內(nèi)基因治療遞送載體,AAV具有安全性好、宿主細胞范圍廣和在體內(nèi)表達時間長等特點,是目前唯一一個NIH評級為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AAV基因療法產(chǎn)品獲批上市,以及有數(shù)百項AAV療法正在進行臨床試驗。

AAV不插入基因組,因而沒有致癌性;其本身的免疫原性又基本不會引起免疫排斥,相對其他病毒優(yōu)勢非常明顯。但AAV通常不能獨立復制,只有在輔助病毒(如腺病毒,單純皰疹病毒,痘苗病毒)存在時才能進行復制。重組AAV(Recombinant AAV, rAAV)去除了野生型AAV基因組的96%,進一步保證了其安全性。

AAV應用優(yōu)勢明顯,但也存在明顯弊端:如包裝容量過小(約為4.7kb),面臨中和抗體問題難以進行重復給藥,應用場景有限。再者,AAV從感染到表達的時間比較長,如何降低生產(chǎn)成本也成為目前各方關注的焦點。

AAV進入細胞的過程依賴于細胞表面糖基化受體識別AAV衣殼蛋白,因此AAV衣殼蛋白決定了其組織靶向的特異性。通過選擇合適的血清型的AAV載體,能實現(xiàn)對不同組織器官的精準遞送。通過修飾、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用

數(shù)據(jù)來源:公開文獻,蛋殼研究院制圖

當前對AAV載體的優(yōu)化技術主要聚焦于衣殼和免疫原性,如跨物種篩選或設計具有強有力遞送功能的AAV衣殼以便使用更低的AAV載體劑量,利用現(xiàn)有的衣殼生物學知識和宿主細胞靶點來合理設計衣殼專門識別組織特異性或細胞特異性的細胞外標記物或逃避免疫監(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等。

如今行業(yè)發(fā)展的重點已轉(zhuǎn)向第三代AAV衣殼,如Dyno(CapsidMap平臺)、4DMT(治療性載體進化平臺)和StrideBio(結(jié)構啟發(fā)的AAV載體工程,STRIVE平臺)都已參與下一代AAV衣殼平臺相關靶點的合作。

利用計算機算法可以在不完全熟知AAV衣殼的生物學原理的前提下設計天然情況下不存在的衣殼結(jié)構。如DynoTherapeutics的由AI驅(qū)動的CapsidMap 平臺可應用體內(nèi)試驗數(shù)據(jù)和機器學習來設計并創(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,能夠滿足同時跨多個器官傳遞,實現(xiàn)對多種疾病更有效的全身治療,同時基因包裹能力和可制造性更強??蒲薪缤瑫r也在嘗試開發(fā)具有更大基因裝載容量的AAV。

在國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權的特色病毒載體平臺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技術路線。從提升載體的遞送效率、設計或優(yōu)化篩選或馴化靶向部位、組織嗜性,圍繞AAV現(xiàn)有局限性進行載體的篩選,設計與優(yōu)化改造。

國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權病毒載體的初創(chuàng)企業(yè)

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,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,如本導基因開發(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。這種類病毒體在行使完功能之后可以在短時間被降解,不會像DNA遞送一樣,因為長時間的存在而更容易引發(fā)脫靶問題。

部分企業(yè)在AAV載體開發(fā)方面的能力已經(jīng)獲得MNC認可,如克睿基因目前已與勃林格殷格翰(BI)達成針對治療肝臟疾病的基因療法在遞送載體上的開發(fā)合作。

病毒生產(chǎn)壁壘高,要求嚴苛,CGT企業(yè)多采用外包。病毒載體研發(fā)/生產(chǎn)領域一直比較受資本市場關注,近幾年在整體CGT CDMO領域中投融資占比都比較高。如2022年國內(nèi)病毒載體生產(chǎn)領域投融資總金額達到24.38億元,占同年CGT CDMO領域投融資總金額(27.47億元)的88.77%。

在整體融資環(huán)境不易的情況下,國內(nèi)病毒生產(chǎn)領域在2023年也有15家企業(yè)完成了高達30.1億元的融資,整體融資資金超過2022年。目前還有新的企業(yè)不斷入局布局該領域。

國內(nèi)布局病毒載體研發(fā)/生產(chǎn)的初創(chuàng)企業(yè)

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,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)的化學修飾技術的發(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)揮著關鍵的作用。雖然病毒載體在核酸藥物領域也有嘗試,但考慮到安全性、多次服藥等特性,目前核酸藥物領域還是以開發(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域也受到產(chǎn)業(yè)熱點關注。

核酸藥物優(yōu)勢特點及開發(fā)作用機制

數(shù)據(jù)來源:公開信息,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

作為當前應用最為廣泛的核酸納米載體,LNP具有其獨特優(yōu)勢。相比病毒載體,LNP遞送基因編輯藥物可實現(xiàn)瞬時表達,最大限度地減少脫靶編輯的可能性。其次,LNP的免疫原性遠低于病毒,在某些情況下可以支持重復給藥,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提供了基礎。相比傳統(tǒng)脂質(zhì)體,LNP表現(xiàn)出更好的動力學穩(wěn)定性和更堅硬的形態(tài)。

專利壁壘限制,成為國內(nèi)相關核酸藥企應用LNP的主要卡脖子點。Arbutus公司是國際LNP領域的龍頭公司,在LNP技術上專利覆蓋非常完整,在2030年專利到期之前,其保護難以撼動。mRNA三巨頭Moderna、BioNTech及CureVac都曾向Arbutus尋求LNP的專利授權,但在LNP技術的使用上仍存在專利爭議。

國產(chǎn)廠商如想使用商業(yè)化LNP,一方面可以通過獲得Arbutus的授權入手,另一方面可以從LNP結(jié)構研發(fā)入手,打造自主專利壁壘。若企業(yè)不愿意花巨資來獲得授權,又想使用現(xiàn)有的LNP平臺技術,就只能通過更改專利內(nèi)陽離子脂質(zhì)的具體結(jié)構或改變多種脂質(zhì)的配比等方法以繞開專利壁壘。

合成一系列與現(xiàn)有專利內(nèi)陽離子脂質(zhì)類似結(jié)構的分子成為大部分企業(yè)繞開專利壁壘的第一選擇。由于改變脂質(zhì)的配比難度較大,因為專利本身保護的幾種脂質(zhì)配比是一個大致的范圍,完全跳出這個范圍之外的比例,不可避免的會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)陽離子脂質(zhì)類似結(jié)構的分子是大部分企業(yè)繞開專利壁壘的第一選擇,這也是目前眾多國內(nèi)開發(fā)LNP技術企業(yè)的主要創(chuàng)新路徑。

除了產(chǎn)業(yè)層面面臨的技術應用難題,LNP技術本身也面臨一些局限性尤其是肝臟靶向。因為陽離子脂質(zhì)體具有細胞毒性,加之其趨向肝臟部位,因此對給藥劑量的限制較大,難以重復多次給藥,遞送效率有待提升以及作用時間短等。為了突破LNP器官靶向局限性這一最大應用瓶頸,產(chǎn)業(yè)不少企業(yè)正競相開發(fā)非肝臟組織靶向的新型LNP遞送系統(tǒng)。

因此,國內(nèi)大部分應用LNP遞送技術的企業(yè)一方面進行陽離子脂質(zhì)類似結(jié)構分子的創(chuàng)新設計或改變LNP不同脂質(zhì)的配比以避開專利壁壘,一方面通過改善LNP現(xiàn)有局限性去提升LNP遞送效率、降低毒性以及開發(fā)靶向肝外的LNP。蛋殼研究院對國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權LNP技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)進行了盤點梳理。

國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權LNP技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)及其創(chuàng)新

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院整理制圖

部分在LNP遞送系統(tǒng)開發(fā)上獨具特色且效果優(yōu)異的企業(yè)值得關注,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)構基礎上進行了更大膽的創(chuàng)新設計,如海昶生物(QTsome 技術突破了傳統(tǒng)LNP的框架結(jié)構)。

此外,尤為值得關注的是,AI在LNP的開發(fā)設計上發(fā)揮的巨大作用與發(fā)展?jié)摿Α鴥?nèi)多家在LNP遞送系統(tǒng)開發(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技術來進行LNP的優(yōu)化設計。

劑泰醫(yī)藥聯(lián)合創(chuàng)始人&CEO賴才達博士指出,基于AI進行藥物及遞送系統(tǒng)的開發(fā)具備預測性高、效率高、迭代快、可拓展性強等特點。通過結(jié)合 AI 算法和高通量的干濕實驗迭代,可以有效地將遞送化學的設計空間擴展多個數(shù)量級,從而突破行業(yè)知識的邊界。這種方法允許算法設計創(chuàng)新的遞送系統(tǒng),并使實驗開發(fā)過程更加目標明確和具有預見性。相較于傳統(tǒng)方法,遞送系統(tǒng)的設計效率提高了近百倍。

面臨LNP的專利壁壘以及肝臟靶向的問題,針對核酸藥物及其他類別基因治療的遞送,國內(nèi)還有一部分選擇非病毒載體的企業(yè)給出了其他答案,開發(fā)了獨特的遞送技術。如慧療生物(獨有的類胞膜平臺)、邁格松生物(獨特工程化遷移體遞送技術平臺)。

選擇LNP之外的非病毒載體進行基因藥物遞送的國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)及技術路徑

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,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)和無機納米顆粒(INP)等,雖然其使用還處于臨床驗證過程,但具有較大發(fā)展?jié)摿?。報告中對這兩類核酸納米載體同樣進行了詳細介紹闡述,此處限于篇幅不再展開。

潛力前沿藥物遞送技術

除了偶聯(lián)、病毒載體、核酸納米載體這些部分已經(jīng)過臨床驗證的遞送技術受到產(chǎn)業(yè)火熱追捧,還有一些更為新興前沿、尚處于臨床驗證階段的遞送技術也受到產(chǎn)業(yè)火熱關注,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)運載體,外泌體具有多種先天優(yōu)勢,主要包括:

1)低毒性、低免疫原性、高穩(wěn)定性:因為是由天然的人類蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成,天然外泌體幾乎沒有免疫原性以及毒性;即使是經(jīng)過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、核酸類等藥物進入體內(nèi)被免疫系統(tǒng)識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稱性,被證明更利于與細胞膜間的相互作用。

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,相對也能包容多種藥物分子結(jié)構,并具有不同分子轉(zhuǎn)運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,可實現(xiàn)靶向遞送:不同組織分泌的外泌體,對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血腦屏障,利用這一點可克服傳統(tǒng)藥物難以穿越血腦屏障的弊病,針對腦部疾病開發(fā)藥物。此外,外泌體表面豐富的蛋白成分,賦予其優(yōu)秀的識別靶細胞的特性,通過對外泌體表面分子的修飾改造賦予其細胞和組織靶向特異性,可以將外泌體內(nèi)負載蛋白質(zhì)/RNA/小分子轉(zhuǎn)運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

數(shù)據(jù)來源:公開資料

由于遞送優(yōu)勢巨大,外泌體目前作為熱門藥物遞送系統(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發(fā)中。

全球近50家外泌體企業(yè)主要布局疾病領域

數(shù)據(jù)來源:動脈網(wǎng),蛋殼研究院

基于不同的載藥方式和設計路徑,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。

目前應用于藥物遞送的兩類常見外泌體類型及對應特性

數(shù)據(jù)來源:公開資料整理,蛋殼研究院制圖

雖然外泌體在藥物遞送領域具有諸多優(yōu)勢,但至今還尚未有任何利用外泌體作為遞送系統(tǒng)的相關療法批準上市。這是因為外泌體的臨床轉(zhuǎn)化還面臨著諸多問題挑戰(zhàn),其中,外泌體分離純化工藝難度大、難以實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)、缺乏標準生產(chǎn)和質(zhì)控方案等是限制其臨床應用的主要原因。其他待優(yōu)化改進的問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,國內(nèi)外企業(yè)進行了努力,部分企業(yè)已經(jīng)獲得不錯探索成果。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)放大問題(其生產(chǎn)體系已獲FDA認可并實現(xiàn)了3個藥物的I期臨床推進),并找到高分泌蛋白骨架(膜外的PTGFRN以及膜內(nèi)的BASP1)進行藥物裝載,證明了外泌體遞送的有效性。

但或因為外泌體產(chǎn)業(yè)研究確實還處于早期,具有較多難以預知的風險挑戰(zhàn),以及公司本身在經(jīng)營管理層面自己管線立項方面的決策失誤,2023年3月,Codiak申請破產(chǎn),目前僅有exo-STAT6管線還得以保留繼續(xù)推進臨床I期研究。

國內(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。

國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權外泌體載藥技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)及技術特色

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,蛋殼研究院整理制圖

目前基于Codiak的exo-STAT6管線在臨床1期探索的不錯數(shù)據(jù),國內(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,同時克服兩者局限性。具有無痛微創(chuàng)、安全便捷、避免首過效應、能大幅降低給藥劑量且降低藥物毒副反應等特點。

微針遞送具有透皮給藥和注射給藥的雙重優(yōu)勢,同時克服兩者局限性

數(shù)據(jù)來源:公開資料,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,報告中對此部分內(nèi)容做了詳細闡述,此處限于篇幅不再展開。

各類微針優(yōu)劣勢橫向比較

數(shù)據(jù)來源:公開資料,調(diào)研訪談,蛋殼研究院制圖

從微針技術類別看發(fā)展成熟度,實心微針、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。

實心微針、空心微針發(fā)展地較早,相關臨床研究開展的最多,且已有產(chǎn)品上市。

臨床研究方面,據(jù)相關文獻統(tǒng)計,目前空心微針相關的臨床研究共43項,占比微針總臨床試驗數(shù)量的33.6%。微針陣列貼片(包括實心微針、可溶解微針、涂層微針)相關臨床試驗數(shù)量為41項,涉及實心微針相關的臨床研究共16項,占比微針貼相關臨床試驗數(shù)量的39%??扇芙馕⑨樑c涂層微針目前開展的臨床試驗數(shù)量差不多,分別為13項和12項。

臨床試驗中使用的微針類型

數(shù)據(jù)來源: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)。目前主流市場上尚沒有銷售的載藥微針產(chǎn)品。

從當下全球各類微針藥物所針對臨床適應癥開發(fā)情況來看,可以發(fā)現(xiàn),作為“微型注射器”,中空微針的臨床適應癥種類非常廣泛,從各類疫苗到包括麻醉、肺結(jié)核、眼部疾病在內(nèi)的適應癥。涂層微針由于載藥量太低,開展相關的產(chǎn)品臨床試驗相對受限,其臨床應用主要集中在多肽、佐米曲普坦、抗生素上。

當下全球各類微針藥物所針對臨床適應癥開發(fā)情況

數(shù)據(jù)來源: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,發(fā)展勢頭明顯較快??扇芙馕⑨槹l(fā)展較實心微針、空心微針晚,但顯示發(fā)展勢頭較快,目前臨床開展項目數(shù)量(14項)已然超過實心微針(13項),且藥物臨床適應癥選擇更為豐富。

中科微針藥物研究院院長盧迪指出,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癥都能用可溶解微針替代。通過調(diào)整可溶解微針制劑配方,能實現(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)進入臨床2期研究,其開發(fā)的可溶解微針麻疹疫苗也已經(jīng)進入臨床,是目前國際上可溶解微針藥物開發(fā)進展最靠前的企業(yè)。

我國微針領域醫(yī)美發(fā)展先行,隨著個別企業(yè)突破微針藥物產(chǎn)業(yè)化瓶頸,開始向嚴肅醫(yī)療領域,如載藥微針的方向進發(fā)。2015年,歐美開始將微針應用于藥物遞送領域;日韓則將微針技術多向醫(yī)美領域發(fā)展。我國微針起步較晚,發(fā)展初期也是醫(yī)美先行,與日韓市場類似,但近兩年隨著微針產(chǎn)業(yè)化技術進一步成熟,個別企業(yè)突破微針藥物產(chǎn)業(yè)化瓶頸,逐漸開始向市場潛力更大的藥物遞送領域研究過渡。

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)布局微針藥物領域。

國內(nèi)布局微針藥物遞送的初創(chuàng)企業(yè)

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院整理制圖

其中中科微針醫(yī)美微針業(yè)務探索先行取得產(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自動化生產(chǎn)線,已于2021年投產(chǎn)。目前該企業(yè)有多款微針藥物管線在研,包括中樞神經(jīng)類,代謝類,腫瘤等多個適應癥領域,已與多家知名藥企和醫(yī)院展開合作并簽訂了研發(fā)生產(chǎn)合同。

此前在可溶解微針醫(yī)美產(chǎn)品開發(fā)上積累的成熟經(jīng)驗和產(chǎn)能優(yōu)勢,將成為國內(nèi)可溶解微針企業(yè)向藥物遞送領域進軍的重要發(fā)展基礎。中科微針藥物研究院院長盧迪指出,雖然歐美在微針藥物遞送研究方面發(fā)展地更早,但在可溶解微針藥物研發(fā)方面,中國微針藥企有實現(xiàn)彎道超車的可能。原因在于,無論是醫(yī)美微針還是微針藥物,其生產(chǎn)工藝的流程和步驟其實類似,且在可溶解微針技術產(chǎn)業(yè)化方面國內(nèi)進度不輸國外。目前是一個非常好的布局微針藥物的時機,有機會實現(xiàn)中美在醫(yī)藥領域細分賽道上齊頭競爭。

基于微針給藥特點,目前在開發(fā)微針疫苗及探索慢病領域微針給藥方向具有較大市場潛力。

經(jīng)皮免疫的基本過程 圖片來源:公開資料

因為微針疫苗可避免首過效應、有效、方便、微創(chuàng),且降低接種者的痛感、提高依從性,同時緩解醫(yī)護人員的工作量,還具有減少接種劑量、降低生產(chǎn)成本、提高疫苗穩(wěn)定性、簡化供應鏈的優(yōu)勢。對于解決部分發(fā)展中國家疫苗需求量巨大與生產(chǎn)能力不足之間的沖突、疫苗運輸過程中嚴格的冷鏈要求等問題具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

對于需要長期、高頻次給藥的慢病領域,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藥物微針領域有所布局。

目前可溶解微針給藥領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,在探索微針藥物申報注冊及評價等方面亦積極聯(lián)合相關部門推進部分標準形成?;谖⑨樤谝呙玳_發(fā)以及慢病領域給藥的前景,隨著國內(nèi)對微針認知、技術、政策的日漸完善和成熟,我國微針產(chǎn)業(yè)發(fā)展值得期待。

資本寒冬下逆勢火熱,生物學與檢測技術的進步是關鍵轉(zhuǎn)折點

■ 行業(yè)遇冷時期,藥物遞送仍廣受資本市場關注,近3年吸金443億元

近5年熱門遞送技術領域國內(nèi)投融資情況

數(shù)據(jù)來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,蛋殼研究院制圖

即使處于生物醫(yī)藥行業(yè)整體遇冷時期,藥物遞送仍然廣受資本市場關注。2019-2022年,藥物遞送受資本市場的關注度一路走高,即使在已經(jīng)開始經(jīng)受資本寒冬的2021年和2022年并未停下快速增長腳步,2021年和2022年國內(nèi)熱點藥物遞送領域投融資總金額分別高達193.4和186.9億元。2023年,據(jù)蛋殼研究院不完全統(tǒng)計,國內(nèi)藥物遞送領域投融資交易金額達到63億元,雖然相比前兩年高迅猛發(fā)展勢頭跌落不少,但對于已然經(jīng)受很久資本寒冬的生物醫(yī)藥領域而言,表現(xiàn)依然可以說是十分堅挺。

有投資人指出該現(xiàn)象的背后原因,隨著包括核酸藥物、基因治療等新興領域的發(fā)展,遞送系統(tǒng)在新藥成藥的過程中扮演著越來越重要的角色,包括mRNA、siRNA、CRISPR等在內(nèi)的新興技術一旦能解決遞送問題,其成藥性會非常好,深刻理解遞送技術的企業(yè)可以快速地找到一些非常好的成藥機會。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)在當下受市場關注度最高

熱門藥物遞送技術各領域近5年國內(nèi)投融資情況

數(shù)據(jù)來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,蛋殼研究院制圖

蛋殼研究院對近5年各類熱門遞送技術做了投融資數(shù)據(jù)的整理,可以發(fā)現(xiàn),偶聯(lián)受資本關注度最高。其次,從近3年的融資體量來看,偶聯(lián)領域最高,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)技術整體發(fā)展相對成熟但產(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,是目前所有熱門遞送技術中最為成熟的技術,但未來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,均會影響到ADC藥物的臨床效果,通過在抗體、,連接方式上做出改進,即便是相同靶點的ADC,可改進空間也很大。

另一方面,中低毒性化合物搭配高DAR值的技術路線為全球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發(fā)的Ehertu和Immunomedics開發(fā)的Trodelvy為代表,為ADC藥物設計帶來了更多新的啟發(fā)。第一三共、Immunomedics開發(fā)的這兩款產(chǎn)品設計和以往的ADC設計不一樣的地方,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計,經(jīng)歷了很多失敗。

產(chǎn)業(yè)投資人指出,從前科學家對于ADC藥物的研發(fā)設計缺乏一些好的策略,到目前慢慢摸到門道,能批量研發(fā)一些不錯的ADC產(chǎn)品出來,對于ADC藥物逐漸形成一些好的設計策略和思考。

對于其他新興偶聯(lián)技術,如PDC、RDC等,也正在釋放巨大的發(fā)展?jié)摿?,“萬物皆可偶聯(lián)”的設計思路直接點燃了市場對于偶聯(lián)技術的強烈熱情。

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。

關于為何核酸納米載體受到產(chǎn)業(yè)如此高關注度,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發(fā)展也值得期待。

■ 沒有最好的遞送技術,只有最合適的遞送技術

各類遞送技術不能完全進行橫向比較,只有針對特定的應用場景,才會有所謂的最優(yōu)遞送方式。

比如病毒載體具有高效穿透細胞膜的能力,具備高傳遞效率、靶向特定細胞、長期表達轉(zhuǎn)基因、有能力攜帶大片段基因、天然免疫逃逸等特點,但是具有較高的免疫原性導致難以進行二次給藥,以及面臨基因編輯藥物的長期表達、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題。

LNP的安全、有效性已經(jīng)過臨床驗證,規(guī)模生產(chǎn)問題也逐漸得到解決,但是器官靶向局限性以及由于陽離子脂質(zhì)體的細胞毒性等導致對給藥劑量的限制較大、不能反復使用的問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,可能還需要一段時間的發(fā)展才能發(fā)揮在藥物成藥方面的優(yōu)勢。

此外一些新興遞送載體如類病毒載體、工程化細菌、基于生理信號或者疾病標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)驗證。

未來生物學與檢測技術的進步會深刻影響遞送技術的發(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發(fā)的一個重要環(huán)節(jié),最終的目的是為患者帶來具備更好療效的藥物。因此,產(chǎn)業(yè)對于疾病機制、疾病靶點以及靶點作用通路的認知與理解會深刻影響遞送技術的發(fā)展。

一方面,生物學的發(fā)展進步能讓產(chǎn)業(yè)對于疾病發(fā)生機制、疾病靶點以及靶點作用通路有更好的認知;另一方面,檢測技術通過對人體內(nèi)部的各種生物信號做進一步的分析解讀,能夠加深產(chǎn)業(yè)對于生物學的理解。

● 附表1:熱點遞送領域國內(nèi)105家有自主知識產(chǎn)權技術平臺的相關初創(chuàng)企業(yè)及技術路徑

 

● 附表2:熱點遞送領域國內(nèi)103家有自主知識產(chǎn)權技術平臺的相關初創(chuàng)企業(yè)最新融資情況

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藥物遞送白皮書:資本寒冬逆勢火熱、近3年吸金443億,萬物偶聯(lián)最具想象空間?

國內(nèi)首份展現(xiàn)整個熱點藥物遞送技術領域的現(xiàn)時研究及橫向分析的行研報告。

圖片來源:界面新聞| 匡達

文|動脈網(wǎng)

自現(xiàn)代醫(yī)藥研發(fā)發(fā)軔以來,藥物遞送便是貫穿其中且始終不變的熱點話題,有關藥物遞送的研究也數(shù)次斬獲諾貝爾獎。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域的發(fā)展,遞送系統(tǒng)在新藥成藥的過程中扮演著越來越重要的角色。

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。深刻理解遞送技術的企業(yè)有機會預先洞見到一些非常好的成藥機會并掌握巨大先發(fā)優(yōu)勢。

現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)遞送技術的焦點,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、微針藥物遞送領域,即使在近幾年整體行業(yè)遇冷時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,2023年國內(nèi)熱門藥物遞送領域共發(fā)生42起投融資事件,投融資總金額達到63億元,平均融資金額1.5億。

這使我們對于當下這些熱門藥物遞送技術產(chǎn)生了極大的好奇心。為何藥物遞送領域能夠逆勢火熱發(fā)展?是否存在最佳藥物遞送技術?哪類藥物遞送技術發(fā)展?jié)摿ψ畲蟆⒃诂F(xiàn)下最值得市場關注?哪些技術的進步突破在未來會深刻影響藥物遞送技術的發(fā)展?

帶著以上問題,蛋殼研究院努力向產(chǎn)業(yè)尋找答案。遺憾的是,目前并沒有一份行研能夠展現(xiàn)整個藥物遞送領域的現(xiàn)時研究以及橫向分析。而這對整個產(chǎn)業(yè)無疑是重要的。以此目的為起點,蛋殼研究院撰寫了行業(yè)首份覆蓋當下熱門藥物遞送技術的白皮書,對當前熱點遞送技術進行了詳細的研究闡述并對國內(nèi)相關企業(yè)的技術路徑進行了全盤的梳理總結(jié),以饗讀者。

偶聯(lián)技術

生物偶聯(lián)是通過化學共價鍵結(jié)合兩個或多個分子或生物大分子的過程。常見的偶聯(lián)技術包括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。

■ ADC:多基于國外代表技術“微創(chuàng)新”,但具“青出于藍勝于藍”潛力

ADC(antibody drug conjugates)是目前最受關注、最成熟的偶聯(lián)靶向技術。

基于對ADC藥物發(fā)展?jié)摿Φ目春茫壳叭蛴卸嗉宜幤筮M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技術領域均有各自獨有特色。其中以第一三共、Seagen最為出色和具有代表性,報告中以這2個案例為代表進行了詳細分析介紹。

部分具有獨特ADC技術的國外企業(yè)

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),藥研網(wǎng),蛋殼研究院

ADC研究歷史已過百年,目前已經(jīng)發(fā)展到3代技術,但仍存在較大待優(yōu)化空間。早在20世紀初,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門檻和長期的脫靶、特異性抗原的發(fā)現(xiàn)等技術難題,發(fā)展較為緩慢和坎坷。直到2000年,F(xiàn)DA首次批準ADC藥物Mylotarg 用于治療成人急性髓系白血?。ˋML),標志著ADC靶向治療癌癥時代的開始。ADC技術現(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、解決耐藥性問題等。

ADC技術現(xiàn)已發(fā)展至第三代

數(shù)據(jù)來源:公開信息整理,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、化學和生產(chǎn)方面的專有技術及能力,在設計和開發(fā)上面臨諸多挑戰(zhàn)。其未來改進與創(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)構上來看,ADC主要包括抗體(靶向端)、連接子、小分子毒素(載荷)三個結(jié)構模塊。ADC藥物的創(chuàng)新也主要基于這幾個方向以及尋找新的靶抗原和采取不同的偶聯(lián)方式等。

ADC藥物設計需考慮的五大關鍵要素及對應的理想開發(fā)情況

圖片來源: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、靶向腫瘤微環(huán)境(TME)或?qū)で蠓莾?nèi)化抗原作為靶點等是當前ADC開發(fā)的研究熱點方向。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)藥物等的相關研究正在成為產(chǎn)業(yè)熱點。

連接子方面,通過化學改造開發(fā)更加高效(在目標區(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。

定點偶聯(lián)技術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。

隨機偶聯(lián)與定點偶聯(lián)技術特點

數(shù)據(jù)來源:公開資料,蛋殼研究院制圖

除了對ADC進行自有結(jié)構的改造創(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。

國內(nèi)ADC產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況:普遍進行“微創(chuàng)新”以繞開專利壁壘。由于國外率先開始布局ADC技術,目前掌握了超72% ADC相關技術專利,我國ADC發(fā)展相較落后。包括第一三共、Seagen、ImmunoGen等領頭羊在ADC領域的深耕,形成了擋在國內(nèi)藥企面前的一座座高山。

為繞開專利壁壘限制,我國大部分ADC企業(yè)基于對第一三共、Seagen、Immunomedics、Synaffix、Ambrx等公司的技術平臺進行優(yōu)化改造、“微創(chuàng)新”以繞開專利壁壘,或者直接引進相關產(chǎn)品或平臺技術。

國內(nèi)布局ADC藥物研發(fā)的上市藥企進行ADC技術微創(chuàng)新或直接引進技術/產(chǎn)品

數(shù)據(jù)來源: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

國內(nèi)部分上市藥企的特色ADC技術平臺

圖片來源:各公司官網(wǎng)/年報/半年報、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產(chǎn)權的ADC技術平臺,蛋殼研究院對相關初創(chuàng)企業(yè)的技術路線進行了盤點梳理。

具有自主知識產(chǎn)權ADC技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)及其特色技術

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院制圖

可以發(fā)現(xiàn),國內(nèi)諸多初創(chuàng)團隊從靶向端、載荷、連接子各維度出發(fā)進行創(chuàng)新,搭建起具有自主知識產(chǎn)權的ADC技術平臺,并通過自研、合作開發(fā)ADC藥物或者賦能行業(yè)企業(yè)進行ADC藥物的開發(fā)。

雖然國內(nèi)大部分ADC藥物屬于微創(chuàng)新和優(yōu)化改造,但部分藥企開發(fā)的ADC藥物無疑開始顯現(xiàn)出“青出于藍而勝于藍”的潛力。

如邁威生物第一代的ADC技術雖基于Seagen的ADC技術路線進行改造:在ADC藥物使用的接頭部分未使用傳統(tǒng)MC接頭,采用了可同時連接二硫鍵斷裂后裸露的兩個巰基的設計以實現(xiàn)定點偶聯(lián)。在II期臨床試驗中,9MW2821針對12例尿路上皮癌受試者中,ORR達50%,疾病控制率(DCR)達100%;6例宮頸癌受試者中,ORR達50%,DCR達100%。非頭對頭臨床試驗對比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。

再如榮昌生物研發(fā)的首個國產(chǎn)ADC藥物RC48,同樣基于Seagen的ADC技術路線所研發(fā),但獲得了來自Seagen的認可:2021年6月,Seagen以26億美元的總價拿下了該款藥物的權益。

“站在海外巨頭肩上”的國內(nèi)ADC玩家,正在走向更遠的地方。

2023年,ADC成為全年國內(nèi)最亮眼的BD交易突破領域——2023年,ADC領域共達成20件BD交易,金額高達246.7億美元。

2023生物醫(yī)藥各領域BD交易統(tǒng)計

數(shù)據(jù)來源:動脈新醫(yī)藥,蛋殼研究院

2023國內(nèi)藥企ADCBD交易情況

數(shù)據(jù)來源:動脈新醫(yī)藥,蛋殼研究院

另一方面,隨著技術引進和產(chǎn)品引進越來越普遍,市場競爭進一步白熱化,國內(nèi)ADC的研發(fā)也正在走進深水區(qū),倒逼真正的創(chuàng)新與優(yōu)化設計,最終轉(zhuǎn)化為臨床上的優(yōu)效藥物。這些產(chǎn)品有望通過license-out或者中美同步開發(fā)來占據(jù)更大的市場。

■ GalNAc:國內(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偶聯(lián)技術,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、脫靶效應嚴重、穩(wěn)定性差等痛點,為其在肝臟靶向領域帶來重要進展,是小核酸藥物發(fā)展歷程中的重大突破。

繼2018年首個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)來源:公開信息,蛋殼研究院制圖

同樣作為引導小核酸藥物突破發(fā)展的遞送技術,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:臨床上利用GalNAc結(jié)合的小核酸藥物通過皮下注射給藥(靜脈給藥會被腎臟迅速清除)可以達到較好的藥物分布效果,延長參與循環(huán)時間,作用時效長達數(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,減少了患者治療負擔;由于GalNAc高效靶向肝臟,所需藥物劑量小,副作用小,相關局部不良事件發(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,阻礙了國內(nèi)外不少企業(yè)進軍小核酸藥物領域。但除了Alnylam,還有包括Dicerna的GalXC、Arrowhead的TRiM、Ionis的LICA等基于GalNAc的技術平臺。

國內(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)技術并進行了一定程度的創(chuàng)新,擁有自主知識產(chǎn)權的GalNAc遞送技術平臺。

國內(nèi)擁有自主知識產(chǎn)權GalNAc遞送技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)及其技術平臺介紹

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院制圖

GalNAc遞送技術優(yōu)勢明顯,但同樣存在局限性,如僅能靶向肝細胞且限于小核酸藥物領域的應用。目前國內(nèi)其針對GalNAc偶聯(lián)遞送技術本身的改進方向主要包括提升其遞送效率、增強藥物在體內(nèi)發(fā)揮作用的持久性等。

如果想進行肝外遞送,通常需要尋找類GalNAc配體(GalNAc-like ligand)或其他新的配體進行偶聯(lián)修飾,如O-十六烷基(C16)修飾的siRNA能夠進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)、眼睛或肺部;Alnylam的肝外遞送配體發(fā)現(xiàn)平臺正在布局小分子/脂類 (C16進行CNS遞送)、多肽、抗體等配體;DTx公司基于脂肪酸修飾的FALCONTM平臺技術可以靶向不同的肝外組織,如神經(jīng)外圍組織Schwann細胞。

■ 靶向端/載荷種類創(chuàng)新下“萬物皆可偶聯(lián)”,PDC、RDC等新型偶聯(lián)技術正釋放巨大潛力

隨著ADC、GalNAc這兩種技術的深入發(fā)展,將“通過靶向配體將治療介質(zhì)選擇性地遞送到疾病灶點處發(fā)揮治療效果”的設計概念進一步拓展和延伸,通過改變靶向端(targeting)和載荷()的不同種類,發(fā)展出更多的偶聯(lián)形式與技術。將偶聯(lián)藥物的適應癥從腫瘤拓展至心血管、糖尿病、自身免疫等領域,靶向部位也從腫瘤、肝臟細胞到其他。

生物偶聯(lián)正在擴展傳統(tǒng)偶聯(lián)形式以外,呈現(xiàn)出“萬物皆可偶聯(lián)”的發(fā)展態(tài)勢

圖片來源:蛋殼研究院

除了ADC、GalNAc之外,常見的幾類新興偶聯(lián)藥物

數(shù)據(jù)來源:智慧芽,蛋殼研究院

其中,PDC、RDC、SMDC是ADC、GalNAc之外目前國內(nèi)企業(yè)布局較多且發(fā)展快速的領域。蛋殼研究院對國內(nèi)相關初創(chuàng)企業(yè)及其特色技術發(fā)展路徑進行了梳理盤點。

具有自主知識產(chǎn)權的特色偶聯(lián)技術平臺

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院制圖

主流病毒載體

病毒擁有遠超于人類的進化史,具有高效穿透細胞膜的能力,具備高傳遞效率、靶向特定細胞、長期表達轉(zhuǎn)基因、有能力攜帶大片段基因、天然免疫逃逸等特點,以及被大規(guī)模生產(chǎn)的能力,在疫苗、基因治療、細胞治療等方向應用廣泛。

在全球已獲批的新冠疫苗中,強生、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

數(shù)據(jù)來源:公開資料,蛋殼研究院制圖

目前常見的病毒載體包括腺病毒(Adenovirus, AdV)、腺相關病毒(Adeno-associated virus, AAV)、慢病毒(Lentivirus, LV)、逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retrovirus, RV)等。

主流病毒載體

圖片來源:公開資料

常用的四種病毒載體各有優(yōu)缺點,適用于不同場景。

主流病毒載體的不同特性

數(shù)據(jù)來源:公開資料整理,蛋殼研究院制圖

白皮書中對四種主流病毒載體的獨特優(yōu)勢、主要應用場景以及發(fā)展迭代情況進行了詳細介紹。此處限于篇幅,僅對目前產(chǎn)業(yè)應用最為廣泛的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4.7kb長的單鏈DNA。作為目前最廣泛應用的體內(nèi)基因治療遞送載體,AAV具有安全性好、宿主細胞范圍廣和在體內(nèi)表達時間長等特點,是目前唯一一個NIH評級為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AAV基因療法產(chǎn)品獲批上市,以及有數(shù)百項AAV療法正在進行臨床試驗。

AAV不插入基因組,因而沒有致癌性;其本身的免疫原性又基本不會引起免疫排斥,相對其他病毒優(yōu)勢非常明顯。但AAV通常不能獨立復制,只有在輔助病毒(如腺病毒,單純皰疹病毒,痘苗病毒)存在時才能進行復制。重組AAV(Recombinant AAV, rAAV)去除了野生型AAV基因組的96%,進一步保證了其安全性。

AAV應用優(yōu)勢明顯,但也存在明顯弊端:如包裝容量過?。s為4.7kb),面臨中和抗體問題難以進行重復給藥,應用場景有限。再者,AAV從感染到表達的時間比較長,如何降低生產(chǎn)成本也成為目前各方關注的焦點。

AAV進入細胞的過程依賴于細胞表面糖基化受體識別AAV衣殼蛋白,因此AAV衣殼蛋白決定了其組織靶向的特異性。通過選擇合適的血清型的AAV載體,能實現(xiàn)對不同組織器官的精準遞送。通過修飾、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用

數(shù)據(jù)來源:公開文獻,蛋殼研究院制圖

當前對AAV載體的優(yōu)化技術主要聚焦于衣殼和免疫原性,如跨物種篩選或設計具有強有力遞送功能的AAV衣殼以便使用更低的AAV載體劑量,利用現(xiàn)有的衣殼生物學知識和宿主細胞靶點來合理設計衣殼專門識別組織特異性或細胞特異性的細胞外標記物或逃避免疫監(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等。

如今行業(yè)發(fā)展的重點已轉(zhuǎn)向第三代AAV衣殼,如Dyno(CapsidMap平臺)、4DMT(治療性載體進化平臺)和StrideBio(結(jié)構啟發(fā)的AAV載體工程,STRIVE平臺)都已參與下一代AAV衣殼平臺相關靶點的合作。

利用計算機算法可以在不完全熟知AAV衣殼的生物學原理的前提下設計天然情況下不存在的衣殼結(jié)構。如DynoTherapeutics的由AI驅(qū)動的CapsidMap 平臺可應用體內(nèi)試驗數(shù)據(jù)和機器學習來設計并創(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,能夠滿足同時跨多個器官傳遞,實現(xiàn)對多種疾病更有效的全身治療,同時基因包裹能力和可制造性更強??蒲薪缤瑫r也在嘗試開發(fā)具有更大基因裝載容量的AAV。

在國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權的特色病毒載體平臺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技術路線。從提升載體的遞送效率、設計或優(yōu)化篩選或馴化靶向部位、組織嗜性,圍繞AAV現(xiàn)有局限性進行載體的篩選,設計與優(yōu)化改造。

國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權病毒載體的初創(chuàng)企業(yè)

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,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,如本導基因開發(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。這種類病毒體在行使完功能之后可以在短時間被降解,不會像DNA遞送一樣,因為長時間的存在而更容易引發(fā)脫靶問題。

部分企業(yè)在AAV載體開發(fā)方面的能力已經(jīng)獲得MNC認可,如克?;蚰壳耙雅c勃林格殷格翰(BI)達成針對治療肝臟疾病的基因療法在遞送載體上的開發(fā)合作。

病毒生產(chǎn)壁壘高,要求嚴苛,CGT企業(yè)多采用外包。病毒載體研發(fā)/生產(chǎn)領域一直比較受資本市場關注,近幾年在整體CGT CDMO領域中投融資占比都比較高。如2022年國內(nèi)病毒載體生產(chǎn)領域投融資總金額達到24.38億元,占同年CGT CDMO領域投融資總金額(27.47億元)的88.77%。

在整體融資環(huán)境不易的情況下,國內(nèi)病毒生產(chǎn)領域在2023年也有15家企業(yè)完成了高達30.1億元的融資,整體融資資金超過2022年。目前還有新的企業(yè)不斷入局布局該領域。

國內(nèi)布局病毒載體研發(fā)/生產(chǎn)的初創(chuàng)企業(yè)

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,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)的化學修飾技術的發(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)揮著關鍵的作用。雖然病毒載體在核酸藥物領域也有嘗試,但考慮到安全性、多次服藥等特性,目前核酸藥物領域還是以開發(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域也受到產(chǎn)業(yè)熱點關注。

核酸藥物優(yōu)勢特點及開發(fā)作用機制

數(shù)據(jù)來源:公開信息,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

作為當前應用最為廣泛的核酸納米載體,LNP具有其獨特優(yōu)勢。相比病毒載體,LNP遞送基因編輯藥物可實現(xiàn)瞬時表達,最大限度地減少脫靶編輯的可能性。其次,LNP的免疫原性遠低于病毒,在某些情況下可以支持重復給藥,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提供了基礎。相比傳統(tǒng)脂質(zhì)體,LNP表現(xiàn)出更好的動力學穩(wěn)定性和更堅硬的形態(tài)。

專利壁壘限制,成為國內(nèi)相關核酸藥企應用LNP的主要卡脖子點。Arbutus公司是國際LNP領域的龍頭公司,在LNP技術上專利覆蓋非常完整,在2030年專利到期之前,其保護難以撼動。mRNA三巨頭Moderna、BioNTech及CureVac都曾向Arbutus尋求LNP的專利授權,但在LNP技術的使用上仍存在專利爭議。

國產(chǎn)廠商如想使用商業(yè)化LNP,一方面可以通過獲得Arbutus的授權入手,另一方面可以從LNP結(jié)構研發(fā)入手,打造自主專利壁壘。若企業(yè)不愿意花巨資來獲得授權,又想使用現(xiàn)有的LNP平臺技術,就只能通過更改專利內(nèi)陽離子脂質(zhì)的具體結(jié)構或改變多種脂質(zhì)的配比等方法以繞開專利壁壘。

合成一系列與現(xiàn)有專利內(nèi)陽離子脂質(zhì)類似結(jié)構的分子成為大部分企業(yè)繞開專利壁壘的第一選擇。由于改變脂質(zhì)的配比難度較大,因為專利本身保護的幾種脂質(zhì)配比是一個大致的范圍,完全跳出這個范圍之外的比例,不可避免的會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)陽離子脂質(zhì)類似結(jié)構的分子是大部分企業(yè)繞開專利壁壘的第一選擇,這也是目前眾多國內(nèi)開發(fā)LNP技術企業(yè)的主要創(chuàng)新路徑。

除了產(chǎn)業(yè)層面面臨的技術應用難題,LNP技術本身也面臨一些局限性尤其是肝臟靶向。因為陽離子脂質(zhì)體具有細胞毒性,加之其趨向肝臟部位,因此對給藥劑量的限制較大,難以重復多次給藥,遞送效率有待提升以及作用時間短等。為了突破LNP器官靶向局限性這一最大應用瓶頸,產(chǎn)業(yè)不少企業(yè)正競相開發(fā)非肝臟組織靶向的新型LNP遞送系統(tǒng)。

因此,國內(nèi)大部分應用LNP遞送技術的企業(yè)一方面進行陽離子脂質(zhì)類似結(jié)構分子的創(chuàng)新設計或改變LNP不同脂質(zhì)的配比以避開專利壁壘,一方面通過改善LNP現(xiàn)有局限性去提升LNP遞送效率、降低毒性以及開發(fā)靶向肝外的LNP。蛋殼研究院對國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權LNP技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)進行了盤點梳理。

國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權LNP技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)及其創(chuàng)新

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院整理制圖

部分在LNP遞送系統(tǒng)開發(fā)上獨具特色且效果優(yōu)異的企業(yè)值得關注,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)構基礎上進行了更大膽的創(chuàng)新設計,如海昶生物(QTsome 技術突破了傳統(tǒng)LNP的框架結(jié)構)。

此外,尤為值得關注的是,AI在LNP的開發(fā)設計上發(fā)揮的巨大作用與發(fā)展?jié)摿?。國?nèi)多家在LNP遞送系統(tǒng)開發(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技術來進行LNP的優(yōu)化設計。

劑泰醫(yī)藥聯(lián)合創(chuàng)始人&CEO賴才達博士指出,基于AI進行藥物及遞送系統(tǒng)的開發(fā)具備預測性高、效率高、迭代快、可拓展性強等特點。通過結(jié)合 AI 算法和高通量的干濕實驗迭代,可以有效地將遞送化學的設計空間擴展多個數(shù)量級,從而突破行業(yè)知識的邊界。這種方法允許算法設計創(chuàng)新的遞送系統(tǒng),并使實驗開發(fā)過程更加目標明確和具有預見性。相較于傳統(tǒng)方法,遞送系統(tǒng)的設計效率提高了近百倍。

面臨LNP的專利壁壘以及肝臟靶向的問題,針對核酸藥物及其他類別基因治療的遞送,國內(nèi)還有一部分選擇非病毒載體的企業(yè)給出了其他答案,開發(fā)了獨特的遞送技術。如慧療生物(獨有的類胞膜平臺)、邁格松生物(獨特工程化遷移體遞送技術平臺)。

選擇LNP之外的非病毒載體進行基因藥物遞送的國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)及技術路徑

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,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)和無機納米顆粒(INP)等,雖然其使用還處于臨床驗證過程,但具有較大發(fā)展?jié)摿?。報告中對這兩類核酸納米載體同樣進行了詳細介紹闡述,此處限于篇幅不再展開。

潛力前沿藥物遞送技術

除了偶聯(lián)、病毒載體、核酸納米載體這些部分已經(jīng)過臨床驗證的遞送技術受到產(chǎn)業(yè)火熱追捧,還有一些更為新興前沿、尚處于臨床驗證階段的遞送技術也受到產(chǎn)業(yè)火熱關注,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)運載體,外泌體具有多種先天優(yōu)勢,主要包括:

1)低毒性、低免疫原性、高穩(wěn)定性:因為是由天然的人類蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成,天然外泌體幾乎沒有免疫原性以及毒性;即使是經(jīng)過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、核酸類等藥物進入體內(nèi)被免疫系統(tǒng)識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稱性,被證明更利于與細胞膜間的相互作用。

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,相對也能包容多種藥物分子結(jié)構,并具有不同分子轉(zhuǎn)運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,可實現(xiàn)靶向遞送:不同組織分泌的外泌體,對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血腦屏障,利用這一點可克服傳統(tǒng)藥物難以穿越血腦屏障的弊病,針對腦部疾病開發(fā)藥物。此外,外泌體表面豐富的蛋白成分,賦予其優(yōu)秀的識別靶細胞的特性,通過對外泌體表面分子的修飾改造賦予其細胞和組織靶向特異性,可以將外泌體內(nèi)負載蛋白質(zhì)/RNA/小分子轉(zhuǎn)運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

數(shù)據(jù)來源:公開資料

由于遞送優(yōu)勢巨大,外泌體目前作為熱門藥物遞送系統(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發(fā)中。

全球近50家外泌體企業(yè)主要布局疾病領域

數(shù)據(jù)來源:動脈網(wǎng),蛋殼研究院

基于不同的載藥方式和設計路徑,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。

目前應用于藥物遞送的兩類常見外泌體類型及對應特性

數(shù)據(jù)來源:公開資料整理,蛋殼研究院制圖

雖然外泌體在藥物遞送領域具有諸多優(yōu)勢,但至今還尚未有任何利用外泌體作為遞送系統(tǒng)的相關療法批準上市。這是因為外泌體的臨床轉(zhuǎn)化還面臨著諸多問題挑戰(zhàn),其中,外泌體分離純化工藝難度大、難以實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)、缺乏標準生產(chǎn)和質(zhì)控方案等是限制其臨床應用的主要原因。其他待優(yōu)化改進的問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,國內(nèi)外企業(yè)進行了努力,部分企業(yè)已經(jīng)獲得不錯探索成果。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)放大問題(其生產(chǎn)體系已獲FDA認可并實現(xiàn)了3個藥物的I期臨床推進),并找到高分泌蛋白骨架(膜外的PTGFRN以及膜內(nèi)的BASP1)進行藥物裝載,證明了外泌體遞送的有效性。

但或因為外泌體產(chǎn)業(yè)研究確實還處于早期,具有較多難以預知的風險挑戰(zhàn),以及公司本身在經(jīng)營管理層面自己管線立項方面的決策失誤,2023年3月,Codiak申請破產(chǎn),目前僅有exo-STAT6管線還得以保留繼續(xù)推進臨床I期研究。

國內(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。

國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權外泌體載藥技術平臺的初創(chuàng)企業(yè)及技術特色

信息來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,蛋殼研究院整理制圖

目前基于Codiak的exo-STAT6管線在臨床1期探索的不錯數(shù)據(jù),國內(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,同時克服兩者局限性。具有無痛微創(chuàng)、安全便捷、避免首過效應、能大幅降低給藥劑量且降低藥物毒副反應等特點。

微針遞送具有透皮給藥和注射給藥的雙重優(yōu)勢,同時克服兩者局限性

數(shù)據(jù)來源:公開資料,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,報告中對此部分內(nèi)容做了詳細闡述,此處限于篇幅不再展開。

各類微針優(yōu)劣勢橫向比較

數(shù)據(jù)來源:公開資料,調(diào)研訪談,蛋殼研究院制圖

從微針技術類別看發(fā)展成熟度,實心微針、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。

實心微針、空心微針發(fā)展地較早,相關臨床研究開展的最多,且已有產(chǎn)品上市。

臨床研究方面,據(jù)相關文獻統(tǒng)計,目前空心微針相關的臨床研究共43項,占比微針總臨床試驗數(shù)量的33.6%。微針陣列貼片(包括實心微針、可溶解微針、涂層微針)相關臨床試驗數(shù)量為41項,涉及實心微針相關的臨床研究共16項,占比微針貼相關臨床試驗數(shù)量的39%??扇芙馕⑨樑c涂層微針目前開展的臨床試驗數(shù)量差不多,分別為13項和12項。

臨床試驗中使用的微針類型

數(shù)據(jù)來源: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)。目前主流市場上尚沒有銷售的載藥微針產(chǎn)品。

從當下全球各類微針藥物所針對臨床適應癥開發(fā)情況來看,可以發(fā)現(xiàn),作為“微型注射器”,中空微針的臨床適應癥種類非常廣泛,從各類疫苗到包括麻醉、肺結(jié)核、眼部疾病在內(nèi)的適應癥。涂層微針由于載藥量太低,開展相關的產(chǎn)品臨床試驗相對受限,其臨床應用主要集中在多肽、佐米曲普坦、抗生素上。

當下全球各類微針藥物所針對臨床適應癥開發(fā)情況

數(shù)據(jù)來源: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,發(fā)展勢頭明顯較快??扇芙馕⑨槹l(fā)展較實心微針、空心微針晚,但顯示發(fā)展勢頭較快,目前臨床開展項目數(shù)量(14項)已然超過實心微針(13項),且藥物臨床適應癥選擇更為豐富。

中科微針藥物研究院院長盧迪指出,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癥都能用可溶解微針替代。通過調(diào)整可溶解微針制劑配方,能實現(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)進入臨床2期研究,其開發(fā)的可溶解微針麻疹疫苗也已經(jīng)進入臨床,是目前國際上可溶解微針藥物開發(fā)進展最靠前的企業(yè)。

我國微針領域醫(yī)美發(fā)展先行,隨著個別企業(yè)突破微針藥物產(chǎn)業(yè)化瓶頸,開始向嚴肅醫(yī)療領域,如載藥微針的方向進發(fā)。2015年,歐美開始將微針應用于藥物遞送領域;日韓則將微針技術多向醫(yī)美領域發(fā)展。我國微針起步較晚,發(fā)展初期也是醫(yī)美先行,與日韓市場類似,但近兩年隨著微針產(chǎn)業(yè)化技術進一步成熟,個別企業(yè)突破微針藥物產(chǎn)業(yè)化瓶頸,逐漸開始向市場潛力更大的藥物遞送領域研究過渡。

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)布局微針藥物領域。

國內(nèi)布局微針藥物遞送的初創(chuàng)企業(yè)

數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)及公開報道,蛋殼研究院整理制圖

其中中科微針醫(yī)美微針業(yè)務探索先行取得產(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自動化生產(chǎn)線,已于2021年投產(chǎn)。目前該企業(yè)有多款微針藥物管線在研,包括中樞神經(jīng)類,代謝類,腫瘤等多個適應癥領域,已與多家知名藥企和醫(yī)院展開合作并簽訂了研發(fā)生產(chǎn)合同。

此前在可溶解微針醫(yī)美產(chǎn)品開發(fā)上積累的成熟經(jīng)驗和產(chǎn)能優(yōu)勢,將成為國內(nèi)可溶解微針企業(yè)向藥物遞送領域進軍的重要發(fā)展基礎。中科微針藥物研究院院長盧迪指出,雖然歐美在微針藥物遞送研究方面發(fā)展地更早,但在可溶解微針藥物研發(fā)方面,中國微針藥企有實現(xiàn)彎道超車的可能。原因在于,無論是醫(yī)美微針還是微針藥物,其生產(chǎn)工藝的流程和步驟其實類似,且在可溶解微針技術產(chǎn)業(yè)化方面國內(nèi)進度不輸國外。目前是一個非常好的布局微針藥物的時機,有機會實現(xiàn)中美在醫(yī)藥領域細分賽道上齊頭競爭。

基于微針給藥特點,目前在開發(fā)微針疫苗及探索慢病領域微針給藥方向具有較大市場潛力。

經(jīng)皮免疫的基本過程 圖片來源:公開資料

因為微針疫苗可避免首過效應、有效、方便、微創(chuàng),且降低接種者的痛感、提高依從性,同時緩解醫(yī)護人員的工作量,還具有減少接種劑量、降低生產(chǎn)成本、提高疫苗穩(wěn)定性、簡化供應鏈的優(yōu)勢。對于解決部分發(fā)展中國家疫苗需求量巨大與生產(chǎn)能力不足之間的沖突、疫苗運輸過程中嚴格的冷鏈要求等問題具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

對于需要長期、高頻次給藥的慢病領域,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藥物微針領域有所布局。

目前可溶解微針給藥領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,在探索微針藥物申報注冊及評價等方面亦積極聯(lián)合相關部門推進部分標準形成?;谖⑨樤谝呙玳_發(fā)以及慢病領域給藥的前景,隨著國內(nèi)對微針認知、技術、政策的日漸完善和成熟,我國微針產(chǎn)業(yè)發(fā)展值得期待。

資本寒冬下逆勢火熱,生物學與檢測技術的進步是關鍵轉(zhuǎn)折點

■ 行業(yè)遇冷時期,藥物遞送仍廣受資本市場關注,近3年吸金443億元

近5年熱門遞送技術領域國內(nèi)投融資情況

數(shù)據(jù)來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,蛋殼研究院制圖

即使處于生物醫(yī)藥行業(yè)整體遇冷時期,藥物遞送仍然廣受資本市場關注。2019-2022年,藥物遞送受資本市場的關注度一路走高,即使在已經(jīng)開始經(jīng)受資本寒冬的2021年和2022年并未停下快速增長腳步,2021年和2022年國內(nèi)熱點藥物遞送領域投融資總金額分別高達193.4和186.9億元。2023年,據(jù)蛋殼研究院不完全統(tǒng)計,國內(nèi)藥物遞送領域投融資交易金額達到63億元,雖然相比前兩年高迅猛發(fā)展勢頭跌落不少,但對于已然經(jīng)受很久資本寒冬的生物醫(yī)藥領域而言,表現(xiàn)依然可以說是十分堅挺。

有投資人指出該現(xiàn)象的背后原因,隨著包括核酸藥物、基因治療等新興領域的發(fā)展,遞送系統(tǒng)在新藥成藥的過程中扮演著越來越重要的角色,包括mRNA、siRNA、CRISPR等在內(nèi)的新興技術一旦能解決遞送問題,其成藥性會非常好,深刻理解遞送技術的企業(yè)可以快速地找到一些非常好的成藥機會。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)在當下受市場關注度最高

熱門藥物遞送技術各領域近5年國內(nèi)投融資情況

數(shù)據(jù)來源:動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫,蛋殼研究院制圖

蛋殼研究院對近5年各類熱門遞送技術做了投融資數(shù)據(jù)的整理,可以發(fā)現(xiàn),偶聯(lián)受資本關注度最高。其次,從近3年的融資體量來看,偶聯(lián)領域最高,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)技術整體發(fā)展相對成熟但產(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,是目前所有熱門遞送技術中最為成熟的技術,但未來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,均會影響到ADC藥物的臨床效果,通過在抗體、,連接方式上做出改進,即便是相同靶點的ADC,可改進空間也很大。

另一方面,中低毒性化合物搭配高DAR值的技術路線為全球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發(fā)的Ehertu和Immunomedics開發(fā)的Trodelvy為代表,為ADC藥物設計帶來了更多新的啟發(fā)。第一三共、Immunomedics開發(fā)的這兩款產(chǎn)品設計和以往的ADC設計不一樣的地方,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計,經(jīng)歷了很多失敗。

產(chǎn)業(yè)投資人指出,從前科學家對于ADC藥物的研發(fā)設計缺乏一些好的策略,到目前慢慢摸到門道,能批量研發(fā)一些不錯的ADC產(chǎn)品出來,對于ADC藥物逐漸形成一些好的設計策略和思考。

對于其他新興偶聯(lián)技術,如PDC、RDC等,也正在釋放巨大的發(fā)展?jié)摿?,“萬物皆可偶聯(lián)”的設計思路直接點燃了市場對于偶聯(lián)技術的強烈熱情。

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。

關于為何核酸納米載體受到產(chǎn)業(yè)如此高關注度,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發(fā)展也值得期待。

■ 沒有最好的遞送技術,只有最合適的遞送技術

各類遞送技術不能完全進行橫向比較,只有針對特定的應用場景,才會有所謂的最優(yōu)遞送方式。

比如病毒載體具有高效穿透細胞膜的能力,具備高傳遞效率、靶向特定細胞、長期表達轉(zhuǎn)基因、有能力攜帶大片段基因、天然免疫逃逸等特點,但是具有較高的免疫原性導致難以進行二次給藥,以及面臨基因編輯藥物的長期表達、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題。

LNP的安全、有效性已經(jīng)過臨床驗證,規(guī)模生產(chǎn)問題也逐漸得到解決,但是器官靶向局限性以及由于陽離子脂質(zhì)體的細胞毒性等導致對給藥劑量的限制較大、不能反復使用的問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,可能還需要一段時間的發(fā)展才能發(fā)揮在藥物成藥方面的優(yōu)勢。

此外一些新興遞送載體如類病毒載體、工程化細菌、基于生理信號或者疾病標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)驗證。

未來生物學與檢測技術的進步會深刻影響遞送技術的發(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發(fā)的一個重要環(huán)節(jié),最終的目的是為患者帶來具備更好療效的藥物。因此,產(chǎn)業(yè)對于疾病機制、疾病靶點以及靶點作用通路的認知與理解會深刻影響遞送技術的發(fā)展。

一方面,生物學的發(fā)展進步能讓產(chǎn)業(yè)對于疾病發(fā)生機制、疾病靶點以及靶點作用通路有更好的認知;另一方面,檢測技術通過對人體內(nèi)部的各種生物信號做進一步的分析解讀,能夠加深產(chǎn)業(yè)對于生物學的理解。

● 附表1:熱點遞送領域國內(nèi)105家有自主知識產(chǎn)權技術平臺的相關初創(chuàng)企業(yè)及技術路徑

 

● 附表2:熱點遞送領域國內(nèi)103家有自主知識產(chǎn)權技術平臺的相關初創(chuàng)企業(yè)最新融資情況

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