?細胞外囊泡裝載mRNA的蛋白質(zhì)替代療法：一種全新mRNA遞送方法為其他基因療法打開大門

       近日，思珀生物創(chuàng)始人Andrew Lee博士和李利博士的團隊在國際學(xué)術(shù)期刊Nature子刊Nature Biomedical Engineering（影響因子：29.2）發(fā)表了題為《真皮內(nèi)遞送細胞外囊泡包裹的mRNA用于膠原替代治療》（Intradermally delivered mRNA-encapsulating extracellular vesicles for collagen-replacement therapy）的文章。文章中所應(yīng)用的這種新的遞送系統(tǒng)，具有能夠幫助mRNA和基因療法克服目前面臨的多種障礙的潛質(zhì)。

       30歲后，由于相關(guān)基因表達隨著年齡的增長而下調(diào)，人體皮膚每年都會有約1%的膠原蛋白流失。衰老導(dǎo)致的膠原蛋白流失無可替代，臉、手、脖子和其他身體部位就這樣形成了衰老所直接導(dǎo)致的皺紋。近些年來，膠原蛋白相關(guān)產(chǎn)品在相關(guān)衰老領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，也誕生了多個爆款產(chǎn)品。膠原蛋白的高效遞送和長期穩(wěn)定表達對于其功效有著至關(guān)重要的作用，相關(guān)的技術(shù)突破對于進一步緩解衰老意義巨大。

       文章中顯示，為解決皮膚中因衰老帶來的膠原蛋白流失，相關(guān)團隊開創(chuàng)了嶄新的基于非病毒載體技術(shù)且可重復(fù)給藥的基因治療平臺，使用細胞外囊泡（EV）將編碼膠原蛋白的mRNA 遞送到皮膚細胞中，mRNA在細胞中可編碼表達出相應(yīng)的蛋白，從而發(fā)揮作用。這種細胞衍生的mRNA療法，能夠使皮膚細胞上調(diào)天然膠原蛋白的表達，彌補因衰老/光老化而造成的膠原蛋白流失，大大改善皺紋等衰老癥狀。

       實際上，這一“夢幻般”的技術(shù)已接近現(xiàn)實，Andrew Lee博士，李利博士和倪佳博士所在的思珀生物正在完善此基因療法，有望在膠原蛋白流失患者身上實現(xiàn)首 個臨床應(yīng)用。

       據(jù)介紹，思珀生物系全球 第一家專注于開發(fā)細胞衍生的mRNA創(chuàng)新療法與相關(guān)遞送工具的公司。公司基于自主創(chuàng)新研發(fā)及與全球領(lǐng)先醫(yī)療機構(gòu)及高等院校的合作，開發(fā)了非合成的、可量產(chǎn)且具有臨床價值導(dǎo)向的細胞衍生的mRNA療法，為下一代基因治療方法提供了新的可能方向。目前，公司針對衰老相關(guān)膠原蛋白損傷的創(chuàng)新研發(fā)管線COL1A1-EV mRNA已獲得了首 個人體臨床試驗的倫理批件，有望于2023年夏天開始首批受試者的給藥。思珀生物也將成為全球范圍內(nèi)首家在人體內(nèi)測試可重復(fù)給藥的非病毒基因治療產(chǎn)品的生物醫(yī)藥企業(yè)。

       01

       創(chuàng)新基因治療手段“逆轉(zhuǎn)老化”

       思珀生物“細胞衍生的RNA療法”基于替代人體內(nèi)與衰老相關(guān)的蛋白質(zhì)損失的原理，將編碼這些隨著衰老而下調(diào)的蛋白質(zhì)的 mRNA 輸送到細胞內(nèi)，通過人體自身的細胞來彌補因衰老/光老化而造成的損失。

       這也決定了mRNA藥物需要進入細胞質(zhì)內(nèi)才能發(fā)揮作用，如何將mRNA高效且特異性地遞送至細胞內(nèi)成為療法生效的關(guān)鍵。

       對此，思珀生物創(chuàng)造性地選擇了細胞外囊泡（EV）作為mRNA遞送的“運輸工具”。細胞外囊泡作為一種自然存在的細胞間信使系統(tǒng)，存在于所有組織和生物體液中，可以將蛋白、核酸等活性成分有針對性地釋放到各種組織。

       更值得一提的是，基于具備自主知識產(chǎn)權(quán)的細胞衍生mRNA技術(shù)平臺，思珀生物可通過細胞直接生產(chǎn)出包裹在細胞外囊泡中的mRNA藥物，相關(guān)藥物也表現(xiàn)出更為可靠的安全性、更強的溶酶體逃逸能力和更出色的生物膜透過性。該技術(shù)具有廣泛的實用性，適用于絕大部分基因（無論基因大小），且經(jīng)過思珀生物改造的細胞外囊泡具有高度的組織特異性靶向能力，可靶向給藥至特定器官，提供了一種天然、安全、高效的創(chuàng)新基因療法。

       反觀以腺相關(guān)病毒（AAV）為主的病毒類載體遞送目標(biāo)基因的相對常見的基因療法，則在免疫原性、毒 性或基因整合層面存在較為顯著的風(fēng)險，這也導(dǎo)致過去數(shù)年間相關(guān)藥物臨床試驗多以失敗告終。另外，由于AAV體積過小，人體約 80% 的基因序列都無法成功裝載進入，導(dǎo)致其使用范圍十分局限。更為棘手的是，由于抗AAV中和抗體的存在，患者在再次接受相同AAV載體遞送的藥物治療時會產(chǎn)生免疫反應(yīng)，因此無法重復(fù)給藥。

       相比之下，“細胞衍生的mRNA療法”不使用病毒成分，在免疫原性和毒 性領(lǐng)域具有先天優(yōu)勢，更不會如AAV一樣引起強烈的免疫反應(yīng)，因此可以實現(xiàn)多次給藥。細胞外囊泡能容納更大的裝載物（cargo），足以承載核苷酸長度達到14K的核酸序列，適用范圍更廣。

       即便與目前使用范圍較廣的LNP遞送技術(shù)相比，“細胞衍生的mRNA療法”采用了生物來源的遞送工具，比起化學(xué)合成的LNP，在安全性和肝外靶向精準度方面占據(jù)優(yōu)勢。以思珀生物公布的臨床前試驗數(shù)據(jù)為例，與其他遞送載體相比，采用EV遞送mRNA時的炎癥反應(yīng)、皮膚紅腫等局部反應(yīng)更輕，mRNA的翻譯效率更高。

       同樣據(jù)臨床前研究數(shù)據(jù)顯示，在裸鼠的光老化模型上，注射COL1A1-EV mRNA后即可觀察到小鼠真皮中的膠原蛋白表達明顯增加，背部皺紋顯著改善，皺紋面積明顯減少。定期在有皺紋的皮膚中注射一次，即能夠產(chǎn)生大量的膠原蛋白，單次給藥后抗皺效果最長能維持70天，而每 2-3 個月定期注射可維持更長時間。更值得一提的是，該療法是通過補充mRNA使自體細胞表達出天然的產(chǎn)物并將其分布到皮膚中從而實現(xiàn)蛋白替代。這種經(jīng)機體自然調(diào)節(jié)而發(fā)生的過程，避免了注射后膠原蛋白位移、變形、腫脹等風(fēng)險。

       前沿技術(shù)在消費級市場上的應(yīng)用，也為思珀生物“細胞衍生的mRNA療法”帶來了頗為可觀的發(fā)展前景。

       據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)顯示，2021年全球非手術(shù)類醫(yī)療美容市場規(guī)模達到320億美元，在中國則達到了近千億人民幣。其中，以肉毒素，玻尿酸和膠原蛋白等幾個品種為主的產(chǎn)品終端市場規(guī)模，就接近非手術(shù)類醫(yī)療美容的50%。全球醫(yī)美巨頭艾爾建的肉毒素產(chǎn)品保 妥適，2021年全球凈收入（非終端）為22.23億美元；對于高端玻尿酸產(chǎn)品喬雅登，這一數(shù)字則是15.35億美元。再生膠原蛋白類產(chǎn)品和競爭激烈的玻尿酸類產(chǎn)品，以及市場集中度較高的肉毒素類產(chǎn)品相比仍處于起步階段，但隨著國內(nèi)玩家在重組膠原蛋白方面的技術(shù)突破，再生膠原類產(chǎn)品滲透率得以快速增長。在此背景下，思珀生物擁有更高安全性和更出色治療效果的“細胞衍生的mRNA療法”，無疑有望開拓出百億級的藍海市場。

       02

       引領(lǐng)下一代基因治療方向

       前沿技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，離不開團隊，資金和管線。

       思珀生物就匯聚了具備豐富納米藥物遞送載體開發(fā)經(jīng)驗、細胞及基因治療開發(fā)與合作經(jīng)驗、創(chuàng)新藥開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化全流程經(jīng)驗的完備團隊。公司已經(jīng)組建了25人的團隊，分別負責(zé)CMC，質(zhì)量，臨床樣品生產(chǎn)及臨床研究管理。思珀生物聯(lián)合創(chuàng)始人Andrew Lee博士專精于細胞與基因治療領(lǐng)域，發(fā)表了超過50篇文章并主導(dǎo)了多個細胞治療從研究到臨床；另一位創(chuàng)始人李利博士在納米級工程和脂質(zhì)顆粒制劑方面有著超過30年的經(jīng)驗，發(fā)表了超過400篇文章和30項以上專利。公司總經(jīng)理倪佳博士，則在工業(yè)界擁有14年以上的藥物研發(fā)經(jīng)驗，主導(dǎo)開發(fā)7個以上的新藥IND，其中就包括中國 第一個PROTAC藥物，具有領(lǐng)導(dǎo)藥物從研發(fā)到上市全過程的經(jīng)驗。

       充滿想象空間的管線應(yīng)用前景，也讓思珀生物成功獲得了資本的青睞。2021年，公司就完成了由IDG資本、尚珹資本和盛大投資共同領(lǐng)投的A輪融資。而憑借這筆資金，思珀生物2000平米的第一期GMP標(biāo)準生產(chǎn)設(shè)施已經(jīng)在2022年建成并投入運營。據(jù)介紹，該GMP標(biāo)準生產(chǎn)設(shè)施可滿足1-3期臨床生產(chǎn)需求，也讓思珀生物擁有了世界范圍內(nèi)首條細胞衍生mRNA基因療法生產(chǎn)線。公司的臨床開發(fā)管線隨后也已獲得 IRB 批準，將于 2023 年開始進行首次人體臨床試驗。

       思珀生物對COL1A1-EV mRNA的安全性和有效性充滿信心，后續(xù)計劃在中美澳三地申報IND，從基因治療的角度為廣闊的抗衰老市場帶來嶄新可能。

       實際上，“細胞衍生的mRNA療法”應(yīng)用范圍絕不僅僅只局限于抗衰老領(lǐng)域。細胞衍生的mRNA 遞送代表了一種新的通用基因治療方式，它的潛在功能還包括治療因人體蛋白質(zhì)的缺失或損傷導(dǎo)致的疾病。很多罕見遺傳性疾病都是由于基因/蛋白質(zhì)的缺失或者表達不足造成的。例如，通過遞送相應(yīng)的mRNA可以形成抗肌萎縮蛋白（dystrophin），從而治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥；通過遞送VII型膠原蛋白mRNA可以治療大皰性表皮松懈癥等罕見??；也可以在腫瘤治療中得到更多應(yīng)用。

       思珀生物將從皮膚開始，通過基因療法來替代因衰老或光老化導(dǎo)致流失的膠原蛋白，此后將以罕見病作為首批適應(yīng)癥和主攻方向。在這一過程中，思珀生物也希望成長為下一代非病毒基因治療的引領(lǐng)者，為更多臨床未解決難題帶來新的可能性。