mRNA治療的基礎(chǔ)原理

mRNA治療目前主要的發(fā)展方向在治療性疫苗上，包括腫瘤mRNA疫苗、傳染病mRNA疫苗和其他疾病的mRNA疫苗。

從治療方式上，又可以分為基因轉(zhuǎn)錄、細胞治療、單克隆抗體等不同方式。

mRNA本身不具有治療作用。外源的mRNA必須穿過由磷脂雙分子層構(gòu)成的細胞膜，進入細胞內(nèi)部，才能翻譯出最終行使治療功能的蛋白。

與常見的預(yù)防性疫苗不同，mRNA疫苗更多的切入治療階段。mRNA在進入細胞內(nèi)之后會翻譯出特異性的抗原，并釋放到人體內(nèi)環(huán)境中。這些抗原與引起疾病的病原體、腫瘤等的表面抗原具有同樣的抗原決定簇。人體的免疫系統(tǒng)會識別這些特異性的抗原，從而引起機體對于病原體或腫瘤的免疫反應(yīng)。

除了免疫治療之外，mRNA還可以直接表達用于治療疾病的功能蛋白、靶向特定抗原的單克隆抗體、充當細胞治療過程中的基因編輯手段等。

mRNA易降解的特點既帶來了應(yīng)用過程中的難題，也成為了其獨特的優(yōu)勢。如果直接將mRNA注射進入體內(nèi)，mRNA會迅速被血液中的RNA酶降解。因此mRNA治療要解決的關(guān)鍵問題在mRNA的遞送環(huán)節(jié)上。

目前在RNA遞送方面，納米脂質(zhì)體制劑是目前用途最廣的遞送方式。脂質(zhì)體外殼可以保護mRNA在遞送途中的安全性，并在抵達特定部位后，通過細胞的胞吞機制攜帶mRNA進入細胞內(nèi)部。正在進行mRNA治療研究的企業(yè)，大多都建立起了自己專利性的ｍRNA遞送技術(shù)。

另一方面，mRNA的翻譯過程和易降解的特性使得mRNA治療可以以平滑的方式開始并最終不留痕跡的結(jié)束。注射類的藥物在進入人體內(nèi)之后會有血藥濃度高峰出現(xiàn)，而在mRNA治療中，mRNA翻譯合成的蛋白會以平滑的曲線逐步向血液中釋放，更貼近人體正常的生理狀態(tài)。在達到高峰之后，mRNA會被細胞逐步降解，最終毫無殘留。

腫瘤新抗原為ｍRNA治療帶來新機會

近年來對于新抗原的研究讓mRNA腫瘤疫苗找到了最合適的的發(fā)展方向。新抗原是一類能被免疫系統(tǒng)識別的，由于癌細胞基因突變產(chǎn)生的異常蛋白質(zhì)，是目前腫瘤免疫領(lǐng)域關(guān)注的重點之一。每個腫瘤患者的突變情況都有細微的差別，這樣的差別使得每個患者都有特異性的新抗原。

針對新抗原的治療性疫苗研發(fā)除了mRNA途徑之外，還有多肽途徑，就是直接生產(chǎn)與新抗原類似的多肽制品來引起免疫反應(yīng)。但是實際上mRNA在有效性、安全性、覆蓋范圍和成本上，都比多肽疫苗更有優(yōu)勢。因此目前全球范圍內(nèi)mRNA治療的頭部企業(yè)，如Moderna、CureVac、BioNTech等都在向個性化mRNA腫瘤疫苗方向布局。

新抗原在治療上的應(yīng)用，關(guān)鍵難題在于每個患者的新抗原組都各不相同，需要為患者定制個性化治療藥物。

多肽疫苗在這一方面有很多應(yīng)用上的難點。第一，針對于每個患者的多肽抗原生產(chǎn)過程，其成本和生產(chǎn)周期都是腫瘤患者難以承受的；第二，每個患者可能會有數(shù)十個新抗原，多肽疫苗很難同時進行多個抗原的免疫過程；第三，外源表達的抗原蛋白很大概率會引起患者自身的非特異性免疫反應(yīng)。

多肽疫苗在新抗原上的應(yīng)用難題，在mRNA疫苗身上都可以得到解決。

第一，對新抗原進行分析之后，可以迅速通過其氨基酸序列設(shè)計相應(yīng)的mRNA序列，再通過標準化的mRNA合成和脂質(zhì)體包裝技術(shù)完成藥物生產(chǎn)，Moderna已經(jīng)可以將這個時間長度控制在4－6周；第二，mRNA疫苗可以一次表達20－50個抗原，完全足夠覆蓋單個患者的新抗原數(shù)量；第三，mRNA疫苗的抗原生產(chǎn)過程完全在患者體內(nèi)進行，由患者自身的細胞生產(chǎn)的抗原蛋白基本不會引起非特異性的腫瘤免疫反應(yīng)。

Moderna在2019年ASCO上公布了自己個體化mRNA腫瘤疫苗的Ⅰ期臨床中期數(shù)據(jù)，單獨使用或與Keytruda聯(lián)用，在所有劑量中患者耐受性均表現(xiàn)良好，并且能引起新抗原－T細胞反應(yīng)。單一療法治療中沒有疫苗相關(guān)嚴重不良事件。

因此從目前的角度上看，針對新抗原的個性化mRNA腫瘤疫苗在腫瘤治療上的表現(xiàn)，非常值得期待。

mRNA治療三巨頭，上市前總?cè)谫Y近30億美元

在mRNA治療領(lǐng)域中，BioNTech與Moderna Therapeutics和CureVac AG并稱三大mRNA治療公司。三家中的兩家如今都已經(jīng)上市，僅這三家公司在上市前的融資總額就已經(jīng)接近30億美元。

Moderna Therapeutics

Moderna Therapeutics是三家中成立最晚的一個，成立于2010年的Moderna在估值上已經(jīng)甩開了另兩位先來者一大截。

在上市之前，Moderna的融資歷程一路走到了H輪，融資總額高達18億美元，投資者包括紅杉中國、阿斯利康、默沙東等知名投資機構(gòu)和藥企。

2018年12月，Moderna登陸納斯達克，籌集資金6．04億美元，IPO估值達到了76億美元。其峰值股價曾到達過29．79美元的高位，總市值接近100億美元。

藥企巨頭們同樣對Moderna充滿了興趣。阿斯利康早在2013年就與Moderna達成了合作關(guān)系，以獲得其在腫瘤和心血管上布局靶標的優(yōu)先選擇券。該項合作預(yù)付金額高達2．4億美元，另外還有后續(xù)1．8億美元的里程碑付款。

默沙東在2015年1月與Moderna開始進行傳染病mRNA疫苗方面的合作，用5000萬美元的預(yù)付款和5000萬美元的股權(quán)投資換取5種候選產(chǎn)品的商業(yè)化權(quán)力。2018年5月，默沙東也與Moderna達成了合作關(guān)系，共同開發(fā)針對KRAS的ｍRNA疫苗ｍRNA－5671，雙方將平分mRNA－5671的成本與獲益，并且默沙東還在Moderna的H輪中注資1．25億美元。

Moderna的產(chǎn)品管線

Moderna的產(chǎn)品布局比較廣泛，除腫瘤之外，傳染病和心血管疾病也是其重要的管線組成部分。Moderna同樣也只有一條管線進入Ⅱ期臨床階段，是與阿斯利康合作開發(fā)的AZD8601，一種編碼VEGF－α（血管內(nèi)皮生長因子）的局部mRNA療法，用于治療接受了心臟旁路移植（CABG）手術(shù)的心力衰竭患者。

在剛剛過去的今年8月，Moderna宣布自己的個體化mRNA腫瘤疫苗mRNA－4157即將進入Ⅱ期臨床試驗。這款產(chǎn)品與BioNTech的BNT122定位相仿，都是通過表達患者的特異性腫瘤新抗原來激活免疫系統(tǒng)。

mRNA－4157在Ⅰ期臨床試驗上的表現(xiàn)相比BNT122也不遑多讓，13名手術(shù)切除腫瘤后接受mRNA－4157單藥治療的患者中，有11名患者尚未復(fù)發(fā)，其中部分患者無進展時長達到72周。

Moderna在傳染病上的布局更加深入，針對RSV（呼吸道合胞病毒）、CMV（巨細胞病毒）、流感病毒、寨卡病毒、基空肯亞熱病毒等的疫苗產(chǎn)品都已經(jīng)進入了臨床階段，較快的幾條管線已經(jīng)完成了Ⅰ期臨床研究，準備進入Ⅱ期階段。2019年8月，美國FDA還授予Moderna的寨卡病毒mRNA－1893k快速通道資格。

CureVac AG

三家中唯一未上市的CureVac，是三家中成立最早，但卻是進度最慢的。這家2000年就成立了的德國企業(yè)，融資歷程已經(jīng)進行到了F輪，總共獲得了3．82億美元的融資總額。

CureVac憑借自己獨特的RNActive技術(shù)平臺研發(fā)的狂犬病疫苗，在2017年公布的Ⅰ期臨床試驗是全球首個在人體中開展的 mRNA 預(yù)防性疫苗的概念驗證性臨床試驗。

賽諾菲一直與CureVac保持著緊密的合作關(guān)系。賽諾菲早在2011年11就與CureVac建立了合作關(guān)系，簽署了最高價值超過1．5億歐元的疫苗開發(fā)選擇權(quán)協(xié)議。二者后來在2014年7月宣布，CureVac已經(jīng)達成了此前協(xié)議的里程碑要求，并簽署了進一步的擴展協(xié)議。

2013年10月，CureVac與強生旗下的楊森制藥達成合作關(guān)系，共同開發(fā)mRNA流感疫苗。

2014年9月，勃林格殷格翰與CureVac達成合作，將對CureVac的治療性mRNA肺癌疫苗展開臨床試驗。CureVac在此項合作中直接獲益3500萬歐元，并將可能獲得最多4．3億歐元的里程碑付款和銷售分成。

與BioNTech達成了合作的禮來也與CureVac建立了合作關(guān)系。2017年10月，禮來與CureVac達成了一項全球免疫腫瘤學戰(zhàn)略合作，重點開發(fā)和商業(yè)化CureVac的5種腫瘤疫苗產(chǎn)品。CureVac通過此項合作獲得了5000萬美元的預(yù)付款、4500萬歐元的投資和最多17億美元的開發(fā)及商業(yè)化里程碑。

CureVac的產(chǎn)品管線

CureVac并不是沒有產(chǎn)品進入過Ⅱ期臨床階段，反而是三者中最早的進入Ⅱ期臨床的一個。其腫瘤疫苗項目CV9104在2017年1月宣布未能達到主要終點而中止研發(fā)，這也直接導(dǎo)致了其管線中的產(chǎn)品研發(fā)狀態(tài)上的相對滯后。

CureVac只有三條產(chǎn)品管線進入了臨床階段，分別是自研的實體瘤候選藥物CV8102，和勃林格殷格翰合作研發(fā)的肺癌藥物CV9202，還有狂犬病疫苗CV7202。

其他國外mRNA治療企業(yè)

Translate Bio and Inc．

Translate Bio成立于2011年，目前已經(jīng)在納斯達克上市，上市前融資總額達到1．8億美元。Translate Bio曾與阿斯利康在2018年6月達成合作，共同開發(fā)mRNA傳染病疫苗。雖然也有少量疫苗產(chǎn)品，但是Translate Bio的主要產(chǎn)品布局并在免疫治療方面，而是直接將mRNA導(dǎo)入病灶部位，產(chǎn)生相應(yīng)的活性蛋白，從而達到治療疾病的目的。其治療囊性纖維化的產(chǎn)品目前已經(jīng)進入了臨床階段。

eTheRNA Immunotherapies，

eTheRNA是一家比利時的生物技術(shù)公司，專注于mRNA免疫療法在腫瘤和傳染病上的應(yīng)用，總計獲得融資2500萬歐元。eTheRNA的TriMix技術(shù)包括三個mRNA片段，分別表達caTLR4、CD40L和CD70。

TriMix通過在抗原呈遞細胞中表達這些組分起到增強抗原呈遞細胞活化和成熟，刺激和輔助T細胞激活過程，促進毒性T細胞激活的作用，從而對腫瘤產(chǎn)生治療效果。目前其針對黑色素瘤的產(chǎn)品管線已經(jīng)進行到Ⅱ期臨床階段，針對乳腺癌的產(chǎn)品也已經(jīng)進入Ⅰ期臨床。

ethris GmbH

ethris成立于2009年，是一家專注于呼吸系統(tǒng)疾病的mRNA治療開發(fā)企業(yè)。ethris與Translate Bio的藥物機理類似，也是直接將mRNA導(dǎo)入病灶部位，產(chǎn)生相應(yīng)的活性蛋白，從而達到治療疾病的目的。目前該公司未披露融資情況，產(chǎn)品管線也均在臨床前階段。

2017年8月，阿斯利康宣布與ethris合作，開發(fā)呼吸系統(tǒng)藥物產(chǎn)品，用于治療哮喘、慢阻肺和特發(fā)性肺纖維化。阿斯利康為此支付了2500萬歐元的預(yù)付款。

Argos Therapeutics， Inc

Argos是一家1997年就成立了的生物技術(shù)公司，甚至早于CureVac。其核心技術(shù)平臺Arcelis利用從患者腫瘤中分離的mRNA來對患者的抗原呈遞細胞進行基因編輯，使抗原呈遞細胞產(chǎn)生腫瘤特異性的抗體，以激活人體對腫瘤的免疫反映。Argos在公開發(fā)行之前已經(jīng)完成了超過1億美元的融資。其在2018年4月在納斯達克的場外交易所OTCQB上市，股價情況并不樂觀。

In－Cell－Art

比起創(chuàng)新藥企業(yè)，In－Cell－Art看起來更像是合同研發(fā)企業(yè)。其核心技術(shù)Nanotaxi是一種生物合成遞送系統(tǒng)，幫助藥物在人體中穩(wěn)定運輸?shù)街付ú课弧Ｆ洚a(chǎn)品管線都基于與其他企業(yè)的合作。In－Cell－Art還參與了CureVac與賽諾菲之間的合作。

Tiba Biotech

Tiba Biotech是一家2018年才剛成立的mRNA疫苗企業(yè)，托生于麻省理工學院和波士頓兒童醫(yī)院之間的研究合作。Tiba已經(jīng)建立了自己的RNA疫苗平臺，并將其用于mRNA疫苗產(chǎn)品的研發(fā)。其正在研發(fā)的產(chǎn)品已經(jīng)在動物模型中證實了對埃博拉病毒、H1N1病毒和其他致命性感染的保護作用。

國內(nèi)已有企業(yè)開始布局，產(chǎn)品已經(jīng)開展科研臨床

斯微生物

斯微（上海）生物科技有限公司成立于2016年，剛剛在今年8月完成了近億元的A輪融資。斯微生物的三位創(chuàng)始人在創(chuàng)業(yè)之前就已經(jīng)在科研機構(gòu)中將研發(fā)工作推進到了動物實驗階段。

其自有的Core－Shell mRNA遞送系統(tǒng)將常用的單層脂質(zhì)體膜升級至雙層結(jié)構(gòu)，更好的保證mRNA在行使功能之前的安全性。第一個產(chǎn)品管線SM－Neo－Vac－1，是一款針對晚期消化系統(tǒng)腫瘤患者的新抗原個體化mRNA疫苗。

斯微生物目前已經(jīng)與上海長海醫(yī)院、上海東方醫(yī)院、鄭大一附院、瑞金醫(yī)院等多家國內(nèi)三甲醫(yī)院建立了合作關(guān)系，并且已經(jīng)開展了部分科研臨床研究。

在上海長海醫(yī)院，上海東方醫(yī)院鄭大一附院的臨床研究已經(jīng)通過了倫理審查并入組了病人，從迄今為止的臨床數(shù)據(jù)上看，接受治療的患者均初步顯示出良好的安全性及免疫響應(yīng)。

美諾恒康

太倉美諾恒康生物技術(shù)有限公司（簡稱“美諾恒康”）成立于2013年，以外包服務(wù)起家。隨著腫瘤疫苗成為生物技術(shù)領(lǐng)域的新晉寵兒，美諾恒康轉(zhuǎn)戰(zhàn)腫瘤疫苗領(lǐng)域，著手研發(fā)mRNA腫瘤疫苗。短短1年多，美諾恒康的mRNA腫瘤疫苗便完成了概念驗證（Proof of Concept）。

在臨床前動物藥效學實驗中，美諾恒康的mRNA腫瘤疫苗在胰腺癌、直腸癌和肝癌等領(lǐng)域取得了良好的腫瘤抑制生長效果。

與Moderna和BioNTech開發(fā)的個性化疫苗不同，美諾恒康是從腫瘤相關(guān)抗原（Tumor Associated Antigen，TAA）尋找靶點，開發(fā)通用治療型疫苗。

在直腸癌動物試驗?zāi)Ｐ椭校?9只小鼠中，有13只小鼠腫瘤體積縮小歸零，占比達到68％。腫瘤體積歸零小鼠重新接種癌細胞后，在未加任何處理的情況下這些腫瘤歸零小鼠不會結(jié)瘤，具有很好的抗腫瘤療效。

文 ｜ 郝翰

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