1998年,第一個被批準(zhǔn)用于疾病治療的反義寡核苷酸(ASO)藥物Fomivirsen上市,成功實現(xiàn)技術(shù)破冰。
經(jīng)過二十多年的發(fā)展,全球已有12款A(yù)SO藥物成功獲批上市,其中不乏年銷售額超20億美元/年的重磅炸 彈藥物Nusinersen。
值得注意的是,目前國內(nèi)藥企尚無自研的ASO藥物獲批上市。
小核酸藥物賽道蓄勢待發(fā),誰將拿下國產(chǎn)首 款A(yù)SO藥物?
01
ASO藥物特點及市場表現(xiàn)
反義寡核苷酸(ASO),是化學(xué)合成的單鏈核苷酸分子,通常為13-30個核酸序列的短片段(故稱為“寡核苷酸”),這一核酸序列被設(shè)計成為與靶向基因序列互補(故稱為“反義”),通過沃森-克里克(Watson-Crick)堿基配對的方式與特異的RNA序列結(jié)合,并在生物信息學(xué)指導(dǎo)下通過精心設(shè)計,使該核苷酸片段對目標(biāo)RNA具有高度的特異性作用,從而達(dá)到基因靶向治療的目的。
1998年獲批上市的Fomivirsen,是第一個被批準(zhǔn)用于疾病治療的反義寡核苷酸藥物,但由于同時期其他抗艾滋病藥物競品的強競爭,2002年、2006年分別退出歐洲及美國市場??偟膩碚f,首 個上市的ASO藥物,在技術(shù)上實現(xiàn)了破冰,但市場遭遇滑鐵盧。后,如2013年上市的Defibrotide,展現(xiàn)了一定的市場表現(xiàn),且至今仍是近2億美元的抗栓品種。
令人備受關(guān)注的ASO藥物,當(dāng)屬Nusinersen。2016年上市的Nusinersen(諾西那生(鈉))無疑是ASO類藥物絕 對的明星品種和熱議品種,2019-2020年的全球銷售額已超過了20億美元/年,2021-2022年略下降,但也是>17億美元的重磅品種。值得一提的是,該品種曾因我國“國談”,由天價78萬直降至3.3萬,在解決國內(nèi)臨床用藥可及的同時擴大了ASO藥物的應(yīng)用場景和影響力。
另,ASO類藥物除了市場份額外,同步關(guān)注較高的一個屬性就是藥品價格。除了上述的78萬元天價藥,其他獲批上市的ASO藥物,也是伴隨著高附加值。如2018年上市的Inotersen,以法國地區(qū)為例,單價≈2萬歐元/284mg,2019年上市的Volanesorsen,單價為>1萬歐元/285mg??偟膩碚f,小核酸ASO藥物的藥價附加值極高。
圖1 Nusinersen全球銷售額(單位:萬元人民幣)
圖片來源:藥智數(shù)據(jù)
02
1998-2023,ASO獲批上市12款
使用化學(xué)合成寡核苷酸來互補阻斷基因表達(dá)的概念始于20世紀(jì)70年代,由Paul Zamecnik進(jìn)行的研究。
此后,在寡核苷酸中引入了各種化學(xué)修飾,使其對核酸酶具有抗性,從而誕生了第一代ASOs的發(fā)展。自動化寡核苷酸合成器的引入進(jìn)一步推進(jìn)了寡核苷酸的合成。
此外,第一代ASOs的局限性促進(jìn)了第二代和第三代ASOs的發(fā)現(xiàn)與開發(fā),這些ASOs具有對核酸酶更強的抗性、更好的穩(wěn)定性和更優(yōu)的藥代動力學(xué)。
圖2 ASO治療領(lǐng)域取得重要進(jìn)展的時間軸
圖片來源:Medicine in Drug Discovery 20(2023)100166
如上所述,首 個上市的小核酸ASO藥物是Fomivirsen,并以此在1998-2023年期間共計約12款A(yù)SO獲批上市。
時間節(jié)點來看,1999-2012的14年期間,無ASO后繼產(chǎn)品獲批,而2013年后ASO產(chǎn)品獲批上市狀態(tài)驟升,11年間共計上市11款A(yù)SO藥物。
適應(yīng)癥來看,小核酸ASO藥物主要集中于遺傳性疾病,如杜氏肌營養(yǎng)不良癥就有4款A(yù)SO藥物獲批,以及其他遺傳性疾病如脂蛋白脂肪酶缺乏癥、脊髓型肌萎縮癥,等等。
開發(fā)公司,技術(shù)集中于幾家龍頭企業(yè),如Ionis、Sarepta Therapeutics、Akcea Therapeutics、Nippon Shinyaku等,尤其是Ionis共計開發(fā)上市了6款A(yù)SO藥物,是ASO領(lǐng)域乃至小核酸藥物領(lǐng)域的絕 對先行者,另,Sarepta Therapeutics同樣貢獻(xiàn)了3款A(yù)SO藥物,同為第一梯隊。
表1 全球上市的小核酸ASO藥物
數(shù)據(jù)來源:公開信息統(tǒng)計
03
國內(nèi)ASO藥物開發(fā)企業(yè)舉例
目前,國內(nèi)藥企尚無自研的ASO藥物獲批上市,但已有多家申辦方選擇引進(jìn)或自研的方式來開發(fā)ASO藥物,且中美雙報的申報方式也是使用的較多。下面對部分企業(yè)的品種進(jìn)行舉例介紹。
CT102
據(jù)公開信息顯示,CT-102是杭州天龍藥業(yè)有限公司與軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院聯(lián)合開發(fā)的抗肝癌1.1類新藥,該產(chǎn)品實現(xiàn)了我國首 個反義寡核酸藥物走入臨床。其結(jié)構(gòu)是長度為20個核苷酸的硫代脫氧寡核苷酸鈉鹽,機制是以人胰島素樣生長因子1型受體(IGF1R)信使核糖核酸(mRNA)為靶點,通過反義作用抑制IGF1R的活性,從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡或誘導(dǎo)其分化,達(dá)到治療疾病的目的。
PS:II期臨床題目為《評價注射用CT102治療原發(fā)性肝癌的安全性、有效性和藥物代謝動力學(xué)的非隨機、開放性Ⅱa期臨床試驗》。
HC0301
據(jù)公司官網(wǎng)介紹,HC0301是以海昶生物QTsomeTM核酸遞送技術(shù)包裹的Archexin形成的一種全新的AKT-1反義寡核苷酸的脂質(zhì)納米顆?;鞈乙?。
目前正在美國進(jìn)行Ⅰ期晚期實體瘤的劑量爬坡臨床研究(NCT05267899),已經(jīng)接近尾聲,并且顯示出非常好的安全性和療效。根據(jù)一系列臨床前研究和初步的臨床研究數(shù)據(jù)可知HC0301有望成為一種新的晚期HCC的治療策略,值得進(jìn)一步研究。
AHB-137
AHB-137,是浩博醫(yī)藥(Ausper Bio)開發(fā)的一種用于治療慢性乙型肝炎、有潛力成為Best-in-class的裸露ASO,是首 個用于臨床試驗的寡核苷酸技術(shù)平臺Med-Oligo產(chǎn)品,有望成為功能性治愈乙型肝炎的基石。
PS:國內(nèi)I期臨床試驗題目為《評價AHB-137在健康受試者、慢性乙型肝炎患者中隨機、雙盲、安慰劑對照的多劑量、單次給藥、多次給藥的耐受性、藥代動力學(xué)及藥效學(xué)I期臨床試驗》。
04
ASO藥物機制&修飾&待解決的問題
首先,從機制來說,與目標(biāo)基因結(jié)合后的反義寡核苷酸通過幾種不同的作用機制來調(diào)節(jié)目標(biāo)mRNA的功能,其中最常見的作用機制包括:
1)通過激活內(nèi)源性RNA酶促反應(yīng)而促進(jìn)對目標(biāo)mRNA的消化降解;
2)通過調(diào)節(jié)目標(biāo)pre-mRNA的剪接模式從而改變目標(biāo)RNA終 極蛋白產(chǎn)物表達(dá),這包括外顯子跳躍和外顯子保留。如,F(xiàn)omivirsen、Mipomersen和Inotersen都是通過對目標(biāo)mRNA的切割降解而達(dá)到降低與疾病相關(guān)的mRNA及其蛋白質(zhì)產(chǎn)物的表達(dá)。
圖3 反義寡核苷酸的作用機制
圖片來源:Medicine in Drug Discovery 20(2023)100166
其次,結(jié)構(gòu)修飾,尤其是化學(xué)修飾。ASO藥物經(jīng)歷了多代次的結(jié)構(gòu)修飾,第一代RNA改造策略聚焦于磷酸骨架改造,硫代磷酸(PS)改造是目前最基礎(chǔ)的化學(xué)修飾;第二代結(jié)構(gòu)修飾策略主要圍繞核糖2'-羥基位點進(jìn)行修飾。
常見方案包括將2-羥基(2-OH)替換成2-甲氧乙氧基(2-MOE)、2-甲氧基(2-O-Me)、2-氟(2-F)等結(jié)構(gòu);第三代RNA改造策略是通過改造核糖結(jié)構(gòu)合成核酸類似物,常見修飾方案包括鎖核酸(LNA)、肽核酸(PNA)和PMO等。
雖然RNA改造已歷經(jīng)多次迭代,其體內(nèi)耐受仍不理想,還需進(jìn)一步開發(fā)新策略。
圖4 反義寡核苷酸中常用的化學(xué)修飾類型舉例
圖片來源:Medicine in Drug Discovery 20(2023)100166
再次,就是在上述機制、修飾的基礎(chǔ)上,以及在部分已解決的遞送難題的基礎(chǔ)上,仍須進(jìn)一步考慮適應(yīng)癥、安全性、有效性、成藥性等問題,以擴大藥物應(yīng)用場景和使用方式。
如適應(yīng)癥主要集中于遺傳性疾病、罕見病等領(lǐng)域,范圍略窄;安全性方面如這類藥物容易存在的免疫藥性反應(yīng)、肝腎毒性、血液毒等共性問題;有效性方面如何形成獨特且高效的BIC;成藥性方面如何形成更多手段的給藥方式以及更優(yōu)的藥代動力學(xué)等等。
同時,從競爭角度來看,ASO藥物雖然在小核酸領(lǐng)域的發(fā)展總體靠前,但更加豐富的小核酸藥物類別正在快速研發(fā)中,要關(guān)注其他類別小核酸藥物的興起導(dǎo)致對ASO的顛覆性沖擊。
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