深瞳工作室出品
科技日報記者 張佳星?策劃 劉恕 李坤
經(jīng)過幾十年發(fā)展，核酸（RNA）藥物終于迎來了“高光時刻”——2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎再次肯定了核酸作為藥物的可行性；2024年，投資市場普遍遇冷，核酸藥物卻逆勢而上，開出多個以“億元”“億美元”為單位的大單……
“新冠mRNA疫苗的異軍突起，讓籍籍無名的核酸藥物為人熟知。”藥物化學(xué)家、中國科學(xué)院院士張禮和表示，核酸藥物2016年以來得到快速發(fā)展，正在開啟創(chuàng)新藥物新時代。
一家投資機(jī)構(gòu)曾這樣描述核酸藥物的優(yōu)勢：“它打破傳統(tǒng)藥物三大困境——難以成藥、不可成藥、效力不足”。
無論是學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界還是投資界，都對核酸藥物很是看好。核酸藥物是什么，為何能開啟一個“新時代”？當(dāng)前已有十幾種核酸藥物在國際上獲批使用，我國的研發(fā)進(jìn)展如何？它離公眾還有多遠(yuǎn)？帶著這些問題，科技日報記者近日采訪了多位業(yè)內(nèi)人士。
圖為瑞博生物實驗人員正在開展核酸藥物研究。受訪者供圖
由“小眾”變“大眾”
核酸藥物刷新用藥認(rèn)知
在核酸藥物領(lǐng)域，一項專利賣出十億美元的故事并不鮮見。
去年7月，國際醫(yī)藥巨頭諾華宣布收購一家生物技術(shù)公司，旨在利用公司獨(dú)特的專利技術(shù)開發(fā)針對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的核酸藥物。諾華支付5億美元預(yù)付款，并會在公司取得里程碑成果后再支付5億美元。
什么是核酸藥物？醫(yī)藥巨頭為何不惜重金買斷它？
核酸藥物的基本單元是核苷酸，把核苷酸像串珠子一樣串起來構(gòu)成了核酸，將其做成藥物就是核酸藥物。很多人因為新冠mRNA疫苗認(rèn)識核酸藥物，這種新型疫苗巧妙利用部分病毒基因序列使接種者產(chǎn)生抗體，阻斷了新冠大流行。
在業(yè)內(nèi)，核酸藥物的發(fā)展要遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于為人熟知的疫苗。北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所教授、瑞博生物科技董事長梁子才告訴記者，疫苗中的核酸分子鏈長，可以理解為“大核酸藥物”。大核酸藥物的研制于2010年興起。當(dāng)前習(xí)慣于將十幾到幾十個核苷酸長度的核酸藥物稱為“小核酸藥物”。小核酸藥物分子鏈短，其研制始于1987年，當(dāng)前已邁入成熟階段。小核酸藥物的研發(fā)和上市在新冠疫情前已經(jīng)呈現(xiàn)井噴式增長。
“隨著科技的發(fā)展，核酸藥物展現(xiàn)了更多可能。”張禮和表示，過去核酸藥物被認(rèn)為是基因治療的一種，只能治療罕見病、遺傳病等，使用范圍受限。但現(xiàn)在，它還能治療代謝疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等，治療范圍正快速擴(kuò)大。
從“小眾”藥華麗轉(zhuǎn)身為“大眾”藥，意味著核酸藥物的市場潛力巨大，這也是資本青睞它的原因之一。
2019年，諾華以近百億美元的價格將一款在三期臨床試驗中表現(xiàn)良好的藥物連同它的開發(fā)企業(yè)一同買下。資本與原創(chuàng)技術(shù)的結(jié)合成就了首個覆蓋慢性病的小核酸藥物。2021年，這款擁有原創(chuàng)靶點的英克司蘭鈉注射液（商品名為“樂可為”）獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)上市。在臨床使用中，動脈粥樣硬化相關(guān)的心血管疾病患者只需半年注射一次“樂可為”，就可以有效降低低密度脂蛋白膽固醇，避免高血脂的發(fā)生。去年8月，這款藥物獲批在我國上市。
相較于傳統(tǒng)藥物每日一次或幾次的用藥頻率，核酸藥物刷新了用藥模式。一年只需打兩針，就可以降低血脂水平，讓慢性病患者與健康人幾乎無異。
“現(xiàn)在，科研人員正在研制治療高血壓的核酸藥物，治療老年癡呆的藥物研究也進(jìn)展順利。如果核酸藥物的應(yīng)用范圍能夠快速拓展，核酸藥物將給人們用藥帶來革命性變化。”張禮和表示，相較于以蛋白為靶點的傳統(tǒng)藥物，核酸藥物直接作用于核酸靶點，藥效更持久、有效性更強(qiáng)、靶點也更豐富。
邁過“快遞”門檻
應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大
核酸藥物優(yōu)勢明顯，為什么仍處于大力研發(fā)階段，僅有十幾種藥物用于臨床？
北京大學(xué)藥學(xué)院化學(xué)生物學(xué)系教授張力勤告訴記者，核酸藥物“珠子”的多少決定著用什么方法生產(chǎn)。如果只有幾十個“珠子”，那么可以用化學(xué)合成法將其一個個拼接起來。如果有幾百個“珠子”，就需要在“細(xì)菌工廠”里用菌株擴(kuò)增復(fù)制模板，通過生物酶法合成。化學(xué)合成串“珠子”受限于合成產(chǎn)率，即便每串一個“珠子”產(chǎn)率達(dá)到99%，串起100個“珠子”的產(chǎn)率則會降至36.6%。因此，序列太長的核酸藥物需要生物合成而非化學(xué)合成。
除了長短的差別，張力勤說，核酸藥物還根據(jù)作用機(jī)理進(jìn)行分類。以2006年獲得諾貝爾獎的RNA干擾機(jī)制為例，一小段干擾RNA如果能鎖定目標(biāo)“信使”RNA，“干擾”生命活動的“信使”，就能利用細(xì)胞內(nèi)天然存在的機(jī)制“截停”造成疾病的錯誤蛋白的產(chǎn)生，比傳統(tǒng)藥物直接作用于錯誤蛋白，更能“治本”。
2006年后，RNA干擾核酸藥物研發(fā)熱潮興起，但仍面臨重重困難。“在天然狀態(tài)下，RNA進(jìn)入體內(nèi)血液循環(huán)系統(tǒng)會很快被酶降解，因此無法直接通過口服或注射方式使用。”張力勤告訴記者，將RNA保護(hù)好并精準(zhǔn)遞送到體內(nèi)位點是開發(fā)核酸藥物的難點之一。
遞送系統(tǒng)一直是各大國際藥企研發(fā)的熱點。“遞送系統(tǒng)是核酸藥物能夠成藥的關(guān)鍵。”張力勤解釋，一個好的遞送技術(shù)能帶動多個藥物誕生。例如，當(dāng)前居于主流地位的N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）技術(shù)利用肝臟對糖的招募特性，通過在RNA上裝飾糖基團(tuán)，將藥物精準(zhǔn)投送到肝臟，設(shè)計巧妙、便捷高效。而在新冠大流行遏制過程中大放異彩的mRNA疫苗，使用脂質(zhì)材料包裹mRNA形成納米顆粒，促進(jìn)大分子mRNA進(jìn)入細(xì)胞發(fā)揮功能。
“目前，更加前沿的RNA藥物被持續(xù)開發(fā)出來，比如環(huán)狀RNA目前還沒有成藥，但也是很熱的前沿研究領(lǐng)域。”張力勤表示，一旦精準(zhǔn)向體內(nèi)“快遞”的限制性條件被攻破，核酸藥物將有更多應(yīng)用和可能。
經(jīng)歷大起大落
中國逐步實現(xiàn)同水平競逐
2017年，第一個RNA干擾核酸藥物在臨床試驗中發(fā)生了嚴(yán)重的毒性事故，從而使人們對核酸藥物的質(zhì)疑達(dá)到頂峰。
不曾想，不到一年，第一個RNA干擾核酸藥物就憑借優(yōu)秀的臨床數(shù)據(jù)獲得FDA認(rèn)可，于2018年獲批上市，用于治療由甲狀腺素蛋白淀粉樣變性（hATTR）引起的罕見遺傳疾病。
和很多前沿技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化一樣，核酸藥物的落地經(jīng)歷過資本離場的“至暗時刻”，整個發(fā)展過程猶如“過山車”般大起大落。其間，有的參與者“割肉”離場，有的默默堅持，有的另辟蹊徑……資料顯示，2010年到2016年，羅氏、默沙東等大藥企紛紛削減了對核酸藥物的支持。
2007年，即核酸藥物研發(fā)熱潮興起的第二年，瑞博生物落戶昆山小核酸及生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園（以下簡稱昆山園）。彼時，昆山選定核酸藥物作為其發(fā)展醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行布局謀劃。
“進(jìn)入全球尚未完全成熟的領(lǐng)域探索，不如‘跟蹤’成熟領(lǐng)域進(jìn)行仿制來得快。伴隨著藥物研發(fā)過程的起起伏伏，布局核酸藥物的企業(yè)也遭受了很多質(zhì)疑，頂住了很多壓力。”運(yùn)營管理昆山園的昆山創(chuàng)源科技園管理有限公司負(fù)責(zé)人張亮感慨說，“至暗時刻”仍有人堅持不懈尋求突破，才會有核酸藥物發(fā)展的“峰回路轉(zhuǎn)”。
2024年開年，長久堅持迎來了豐厚回報。1月3日，國際藥企勃林格殷格翰宣布與瑞博生物共同開發(fā)小核酸創(chuàng)新療法，主要治療非酒精性或代謝功能障礙相關(guān)脂肪性肝炎。瑞博生物除了將收到一筆預(yù)付款外，有權(quán)獲得里程碑付款及上市產(chǎn)品的階梯式銷售提成，總金額或?qū)⒊^20億美元。
“20億美元的合作金額證明了企業(yè)的技術(shù)實力。”張亮介紹，在核酸藥物領(lǐng)域，中國的起步并不算晚。作為最早謀劃核酸藥物產(chǎn)業(yè)的園區(qū)，昆山園通過設(shè)立產(chǎn)業(yè)研究所，配套各種孵化平臺和機(jī)制，舉辦多屆小核酸學(xué)術(shù)應(yīng)用研討會，營造產(chǎn)業(yè)化生態(tài)，促進(jìn)上下游銜接。
瑞博生物、圣諾醫(yī)藥、中美瑞康等迅速發(fā)展起來的小核酸創(chuàng)新技術(shù)公司，紛紛搭建技術(shù)平臺，在瓶頸技術(shù)突破、靶點鎖定等方面形成新方案，助力核酸藥物走向臨床。
“特別是早期，瑞博生物獲得了重大新藥創(chuàng)制國家科技重大專項及地方各種機(jī)制的多輪支持，之后又獲得了創(chuàng)投基金的多輪支持。”梁子才表示，各類支持共同培育了我國小核酸制藥的科研實力，推動產(chǎn)業(yè)始終緊跟世界水平。
“梁子才2007年來昆山時的目標(biāo)，就是讓中國醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)及早進(jìn)入核酸分賽道，不能再像傳統(tǒng)化學(xué)藥物、抗體藥物那樣落后一個時代。”張亮說，目前看來這個目標(biāo)正在變成現(xiàn)實。
如今，中國大制藥企業(yè)對小核酸領(lǐng)域的參與度越來越高。2023年底，瑞博生物與齊魯制藥簽訂了技術(shù)許可協(xié)議，將瑞博生物研發(fā)的國內(nèi)唯一進(jìn)入臨床一期的靶向PCSK9小核酸藥物的相關(guān)權(quán)利以7億元的價格轉(zhuǎn)讓給齊魯制藥。
不止齊魯制藥，石藥集團(tuán)也部署了核酸藥物的研發(fā)和遞送平臺……核酸藥物“朋友圈”正在不斷擴(kuò)大。
構(gòu)建高效工具
藥物研發(fā)周期有望更短
價格不菲的商業(yè)大單為人津津樂道。采訪中，記者多次聽人提及中國核酸藥物企業(yè)舶望制藥與諾華今年1月7日成交的潛在總價值高達(dá)41.65億美元的大單。
成立不足3年的舶望制藥，每隔兩三個月就能完成一批針對不同靶點的小核酸干擾藥物的篩選。目前，正在推進(jìn)20多個產(chǎn)品的研發(fā)，有些已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗階段。
“如果構(gòu)建了高效的工具、成熟的平臺，核酸藥物研發(fā)周期將比傳統(tǒng)小分子藥物更短。”張禮和表示，鎖定靶點等基礎(chǔ)性工作完成之后，核酸藥物相對容易設(shè)計。例如，莫德納公司生產(chǎn)新冠mRNA疫苗的平臺，現(xiàn)在也用于研發(fā)黑色素瘤疫苗、狂犬病疫苗等。
如果說成熟研發(fā)平臺是核酸藥物研發(fā)快速進(jìn)展的“引擎”，那么核酸藥物新靶點的發(fā)現(xiàn)就是競速的“方向盤”。
“相較于傳統(tǒng)藥物，核酸藥物靶點有‘巧妙’的作用機(jī)理。新靶點發(fā)現(xiàn)和相應(yīng)核酸藥物開發(fā)有賴于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)展和新的靶點篩選技術(shù)。”張力勤說，為了更快找到靶點，需要設(shè)計出高效篩選的工具性體系，在海量的基因庫中快準(zhǔn)穩(wěn)地“釣”到靶點。
工具的發(fā)展對于生物技術(shù)企業(yè)競速至關(guān)重要。無論是布局人工智能篩選，還是在化學(xué)試驗中設(shè)計巧妙的工具，篩選靶點的方式正在從“手工作坊”階段逐步向自動化晉級。
同步晉級的還有核酸藥物的生產(chǎn)品質(zhì)和效率。
“相比傳統(tǒng)小分子藥物，小核酸藥物的生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)難以檢測到的雜質(zhì)。”小核酸合成設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、北京擎科生物副總裁杜軍向記者詳細(xì)講解了核酸藥物串“珠子”的過程：串“珠子”不是憑空讓珠子一個一個“牽手”，需要一個載體為“珠子”的串聯(lián)做依托。
“合成效率和有效性是核酸藥物產(chǎn)業(yè)化的重要環(huán)節(jié)。”杜軍說，同樣的原材料，試驗室能夠合成10克就足夠做試驗了，開展生產(chǎn)則要合成數(shù)百克甚至數(shù)公斤。因此，高效的生產(chǎn)線是小核酸藥物產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的必要條件。
“小核酸藥物的生產(chǎn)環(huán)節(jié)一直受包括合成設(shè)備儀器、原材料等方面的限制。”張亮表示，但這兩年國內(nèi)企業(yè)在合成、分析等儀器設(shè)備方面持續(xù)開展研發(fā)，取得新進(jìn)展。
以高載量合成儀為例，該設(shè)備目前主要由國外公司生產(chǎn)。“一臺進(jìn)口設(shè)備的價格達(dá)到數(shù)千萬元以上，交貨周期需要好幾年。”杜軍介紹，為了避免在生產(chǎn)設(shè)備上受限，北京擎科生物通過自主研發(fā)突破了合成過程的關(guān)鍵合成載體“孔徑可控納米多孔玻璃”的制作工藝，并摸索出整套的高效均質(zhì)化生產(chǎn)流程。
“憑借自主研發(fā)，我們的設(shè)備價格較進(jìn)口降低一半，質(zhì)量也更有保障。”杜軍說。
營建良好發(fā)展生態(tài)
抓住戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期
當(dāng)前，中國核酸藥物的發(fā)展藍(lán)圖正在形成：關(guān)鍵技術(shù)取得突破，重磅品種開始出現(xiàn)，若干技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，一批小核酸藥處在各期臨床和臨床前階段中，核酸產(chǎn)業(yè)即將進(jìn)入爆發(fā)性發(fā)展期。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，小核酸藥物最可能成為中國在創(chuàng)新藥物領(lǐng)域形成局部優(yōu)勢的突破口。
“小核酸藥物的研發(fā)鏈條秉承了創(chuàng)新藥的發(fā)展路徑，經(jīng)歷合成、篩選、臨床前研究、臨床試驗、獲批上市等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。”張亮說，研發(fā)鏈條長、資金投入大是藥物研發(fā)的共同特點，培育核酸藥物研發(fā)的良好生態(tài)環(huán)境需要政策的支持和引導(dǎo)。
與其他創(chuàng)新藥物不同的是，核酸藥物正值戰(zhàn)略機(jī)遇期，在技術(shù)儲備上搶抓戰(zhàn)略制高點正當(dāng)其時。梁子才解釋，以遞送系統(tǒng)為例，肝臟遞送系統(tǒng)已經(jīng)成熟，肝外遞送系統(tǒng)成為整個行業(yè)競速研發(fā)的領(lǐng)域，誰能最先突破腫瘤、心血管、中樞神經(jīng)等系統(tǒng)的遞送瓶頸問題，并得到產(chǎn)業(yè)驗證，誰就能“攻下一城”。
“核酸藥物串‘珠子’的載體是一種特殊材料，對藥物合成的長度、效率起關(guān)鍵作用。”杜軍說，新型介質(zhì)材料的研發(fā)需要化學(xué)、機(jī)械、電子、自動化控制等多學(xué)科的協(xié)同創(chuàng)新。
從全球創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律看，資本市場融資是支持技術(shù)創(chuàng)新蓬勃生長的“源頭活水”。梁子才說：“支持創(chuàng)新是資本市場的重要使命。‘從0到1’的過程，既是技術(shù)突破的關(guān)鍵階段，也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展最需要支持的階段，更是投資者最可能得到高額回報的階段。因此，在創(chuàng)新企業(yè)最需要支持的階段為其提供資本支持，才能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、企業(yè)發(fā)展和投資者利益三者的統(tǒng)一。”
“具有巨大的成長性的小核酸制藥有望帶來現(xiàn)代制藥產(chǎn)業(yè)‘第三次浪潮’。”梁子才認(rèn)為，用好政策指揮棒，進(jìn)一步加強(qiáng)資本市場的創(chuàng)新支持功能，是我國核酸藥物形成全球競爭力的關(guān)鍵之一。
“大單”扎堆讓核酸藥物產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式日漸清晰。“生物醫(yī)藥企業(yè)開展核心技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)入臨床一期前后通過技術(shù)轉(zhuǎn)移、合作開發(fā)等方式引入大企業(yè)的資源進(jìn)一步開發(fā)，實現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ)。”張亮表示，成熟的醫(yī)藥創(chuàng)新環(huán)境正在形成，各方在藥物創(chuàng)制長鏈條中承擔(dān)起擅長的部分，這一創(chuàng)新藥物模式在國外已非常成熟。目前，我國生物醫(yī)藥企業(yè)與大藥企合作還不多，仍需進(jìn)一步加強(qiáng)此類研發(fā)模式的引導(dǎo)和支持。
“面對核酸藥物崛起這個不可多得的戰(zhàn)略性發(fā)展機(jī)遇，建議像推動新能源汽車發(fā)展那樣，通過加強(qiáng)國家戰(zhàn)略規(guī)劃頂層設(shè)計和支持引導(dǎo)，讓各方擰成‘一股繩’，加快推進(jìn)形成新動能新優(yōu)勢。”梁子才信心滿滿地說，中國創(chuàng)新藥產(chǎn)業(yè)迎來了新的發(fā)展契機(jī)，小核酸制藥完全可以作為中國創(chuàng)新藥進(jìn)一步走向世界的“試驗田”，增進(jìn)人類健康的共同福祉。
