小核酸藥物的大時代
小核酸藥物又稱RNAi(RNA interference)技術藥物。RNAi技術研究曾于2006年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,堪稱人類科學史上的重大發(fā)現(xiàn)和技術革新。RNAi療法在近年內取得多項突破性成果,已成為全球投資新風口和生物制藥巨頭的必爭之地。
研發(fā)歷程跌宕起伏
所謂RNAi,是指長鏈雙RNA(dsRNA)被剪切為siRNA(小干擾RNA)后,與蛋白質結合形成siRNA誘導干擾復合體(RISC),RISC再與互補的mRNA(信使RNA)結合,使靶基因mRNA降解,最終沉默特定基因表達。狹義的小核酸是指介導RNAi的短雙鏈RNA片斷,即siRNA;廣義的小核酸范圍則涵蓋了siRNA、miRNA(微小RNA)和反義核酸等。
RNA干擾示意圖
RNA干擾現(xiàn)象早于1998年就被科學家發(fā)現(xiàn),21世紀初曾風靡全球,但由于當時條件有限,基因測序技術不成熟、系統(tǒng)給藥效果差、藥物脫靶造成毒副作用等原因,小核酸藥物風光一陣后迅速沉寂,直到近年來伴隨技術進步才重新活躍在科學舞臺。
小核酸藥物的設計與合成技術難度并不高。富有挑戰(zhàn)的是,藥物注射到人體后,如何存留足夠時間以準確靶向到病變部位并發(fā)揮作用,同時避免傷及正常細胞。有業(yè)內專家分析,RNA干擾技術藥物要想達到特定組織,需要穿透細胞核等人體本身固有的保護“盾甲”,突破一道道防線,才能去完成天然配對,這點難度很大。從2016年至今,第三代基因測序技術讀取速度加快,測序成本降低,更重要的是,高效安全的藥物遞送系統(tǒng)不斷取得突破,解決了RNA穩(wěn)定性差的難題,小核酸藥物終于大獲成功,整個行業(yè)也重拾信心。
小核酸藥物領跑者
給藥系統(tǒng)中最具代表性的科技企業(yè)是英國的AlnylamRNAi制藥公司,其研發(fā)的GalNAc共軛連接技術,可實現(xiàn)肝細胞靶向作用,使藥效增強數(shù)十倍。該技術通過在siRNA上鏈接三價的GalNAc分子,讓藥物與肝細胞上高度表達的糖蛋白受體(ASGPR)特異性結合。
2017年11月,美國FDA認定Alnylam制藥公司針對轉運甲狀腺素蛋白的RNAi療法Patisiran為突破性療法;2018年8月,F(xiàn)DA批準Patisiran輸注治療由遺傳性轉甲狀腺素蛋白淀粉樣變性(hATTR)引起的周圍神經疾病患者。至此,Patisiran成為FDA批準的首款小干擾RNA藥物。
值得一提的是,Patisiran采用的給藥系統(tǒng)是脂質納米粒(LNP)導入技術,是將RNAi藥物閉合包裹在脂質體內,確保在血液循環(huán)中不被腎臟過濾清除,從而成功被靶細胞所攝取。
全球反義核酸的領導者美國Ionis公司研發(fā)了配體共軛反義技術LICA,同樣在這一領域留下濃墨重彩的一筆。2016年底,百?。˙iogen)與Ionis攜手研制的治療脊髓性肌萎縮癥(SMA)的反義寡核苷酸Nusinersen獲得美國FDA批準上市,該藥物的研發(fā)歷經10年耗費10億美元,但2017年其銷售額就達到8.82億美元。2018年,Ionis還與GSK(葛蘭素史克)、羅氏等巨頭聯(lián)合研發(fā)了反義核酸藥物。Ionis與GSK合作開發(fā)的IONIS-HBVRx和IONIS-HBV-LRx是兩款慢性乙肝新藥,用以降低與乙肝病毒感染和復制相關的病毒蛋白,包括乙肝表面抗原(HBsAg)等;Ionis與羅氏合作研發(fā)的IONIS-FB-LRx,主要治療補體介導的疾病。
具有多重技術優(yōu)勢
從研發(fā)領域來看,小核酸藥物重點治療杜氏肌營養(yǎng)不良、腫瘤、囊性纖維化等各類疾病。由于小核酸藥物兼具基因修飾和傳統(tǒng)藥物的雙重特點,預計未來將在多個領域大展身手;尤其在基因遺傳性疾病和病毒感染性疾病領域,可能會有不俗表現(xiàn)。
小核酸藥物以RNA為靶點,與以蛋白質為靶點的傳統(tǒng)藥物相比,具有多重技術優(yōu)勢:一是基因靶向特異性強。由于小核酸藥物根據(jù)目標RNA人工設計,所以目標明確,靶點特異性強。二是設計簡便,研發(fā)周期短。小核酸藥物臨床前研發(fā)首先通過測定基因序列,針對疾病基因進行合理設計,使基因靶向沉默,所以能夠避免盲目開發(fā),極大節(jié)省研發(fā)時間。三是候選靶點豐富。小核酸藥物從轉錄后水平進行治療,能夠針對一些蛋白靶點難有療效的特殊靶點進行突破,有望攻克目前尚無藥可治的遺傳性疾病。四是轉化基礎深厚。RNA干擾技術發(fā)展至今已經成熟,從實驗室到臨床轉化相對容易。
小核酸藥物優(yōu)勢明顯,因此有專家預測,小核酸藥物的黃金時代已至,保守估計2025年全球市場規(guī)模將超過100億美元。
制藥巨頭必爭之地
當前我國在小核酸藥物領域研發(fā)還相對薄弱,歐美等發(fā)達國家和地區(qū)早已先行一步,相繼投入小核酸類新藥研發(fā)中。截至2019年1月20日,Cortellis數(shù)據(jù)庫共收錄99種RNAi在研藥物??v覽全球,目前專攻小核酸藥物的企業(yè)包括Sarepta、Alnylam、Ionis、Arrowhead、Quark、Dicerna、Wave、Arbutus等國際公司,羅氏、GSK、賽諾菲、阿斯利康等制藥巨頭也通過自主研發(fā)或兼并收購,布局該領域;我國在小核酸藥物領域的代表性企業(yè)或機構有瑞博生物、圣諾制藥、百奧邁科、歌禮生物、吉瑪基因、昆山市工業(yè)技術研究院及上市公司舒泰神、香雪制藥等。
小核酸藥物剛剛起步,預計未來眾多藥企將順應核酸藥物發(fā)展潮流,在小核酸藥物的大時代中開辟新天地。(作者單位:凱萊英集團)