1978年哈佛大学科学家Zamecnik等发现反义核苷酸可以抑制肉瘤病毒复制,首次提出了反义核苷酸(ASO)的概念,2002年mRNA加载到DC细胞首次进行人体试验,2006年Andrew Fire和Craig Mello发现RNAi机制获得诺贝尔医学或生理学奖;2010年mRNA介导DC细胞诱导抗肿瘤免疫,2016年mRNA疫苗用于I型干扰素的有效性和安全性争论,2017年mRNA疫苗在黑色素瘤患者中试验,2020年COVID-19mRNA疫苗进入临床、陆续问世。
图1-1 mRNA领域药物发展阶段
mRNA领域药物的发展大致分为三个阶段:
1. 第一阶段1970-2005探索期,mRNA应用到医疗领域,并且有相关的药品进入临床试验,而后第一种义寡核苷酸类药物fomivirsensodium,于1998年获得美国FDA批准上市(1999年获得EMA批准)。
2. 第二阶段2005-2016快速发展期,在这个期间对RNA的研究有了很大的进步,2006年Andrew Fire和Graig Mellow发现RNAi获得诺贝尔奖;有许多公司逐步成立,陆续有新的药物上市和进入临床试验。
图1-2 1997-2021mRNA领域药物上市和新成立公司数量
数据来源:药智数据
3.第三阶段2016-至今稳步发展期,更多的mRNA药物被批准上市,同时进行了大量的临床试验研究。到目前为止,全球上市mRNA药物共计64个,全球研发220个,全球临床试验648个,其中中国临床试验36个。
目前进展最快和应用最多的是感染性疾病的预防性疫苗,以及肿瘤免疫治疗。全球上市mRNA药物有十余款,而全球上市及在研的mRNA药物中,用于罕见病的则有54款。
图2-1 mRNA领域代表药物上市时间
表2-1全球上市mRNA药物
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传染病领域
在传染病领域共有十余款mRNA药物,主要为用于预防COVID-19 病毒感染和ARS 冠状病毒(2款)。
表2-2传染病领域上市疫苗
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另外,2003年至今全球共计有54种mRNA药物被认定用于治疗罕见病(包含未上市)。
表2-3全球认定用于治疗罕见病的mRNA药物
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美国在mRNA治疗罕见病中占据了绝大部分,比例达到76%,其他国家还包括德国、加拿大、荷兰和新加坡。
图2-2 mRNA领域孤儿药国家占比
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全球在研mRNA药物220个,涉及全球临床试验648个,其中中国临床试验36个。
肿瘤治疗的药物
其中肿瘤治疗的药物分为基于树突细胞(DC)给药和直接注射的mRNA疫苗。目前在mRNA肿瘤疫苗研究开发和进展最快的企业主要有Moderna、BioNTech和CureVac。
表2-4 肿瘤治疗在研药物
数据来源:药智数据
其他治疗领域在研mRNA药物
其中除了传染病、罕见病和肿瘤外,其他领域在研的mRNA药物有神经系统、胃肠道疾病、心血管疾病、泌尿生殖系统、血液系统疾病、代谢紊乱和肌肉骨骼疾病这几大类。
图2-3 mRNA在研药物领域占比
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临床Ⅲ期的药物
表2-5 mRNA临床Ⅲ期的药物
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临床Ⅱ期的药物
表2-6mRNA临床Ⅱ期的药物
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临床Ⅰ期的药物
表2-7mRNA临床Ⅰ期的药物
数据来源:药智数据
目前在mRNA肿瘤药物药物研究开发和发展较快的企业主要是CureVac 、BioNTech 、Moderna。
1. CureVac 成立于2000年,是第一家成功将mRNA应用到医疗领域的公司,CureVac是“mRNA三巨头”之一。CureVac含共10条mRNA的研发管线,该公司的重点是开发传染病疫苗以及治疗癌症和罕见病药物。其中黑色素瘤等适应症的肿瘤疫苗 CV8102、非小细胞肺癌适应症的肿瘤疫苗CV9202、狂犬病预防性疫苗CV7202及mRNA新冠疫苗均已进入临床Ⅰ期。
2. BioNTech 成立于2008年,BioNTech构建肿瘤免疫,预防性疫苗和蛋白替代三个技术平台, BioNTech的临床管线以肿瘤产品为重心,其中与Genentech联合开发的个性化mRNA肿瘤疫苗iNeST(BNT122)进展最快,黑色素瘤适应症进入Ⅱ期临床阶段,多发性骨髓瘤适应症进入I期临床阶段。现BioNTech在研药物多达20多种,这些药物大都在前期或临床Ⅰ期。
3. Moderna 成立于2010年,致力于研发mRNA疗法,是“mRNA三巨头”中成立最晚的一个,Moderna丰富的研发管线主要涉及传染病疫苗、心血管疾病、肿瘤和罕见病,其中包括 9个预防性疫苗、4个系统分泌&细胞表面疗法、2个癌症疫苗、3个瘤内注射产品、1个局部再生疗法及4个系统细胞内疗法。目前共有15个项目进入临床开发阶段,其中属mRNA-1647、mRNA-4157和AZD8601进展最快,分别针对巨细胞病毒(CMV)感染、肿瘤和心衰及心脏病发作,均已进入II期临床阶段。
4. eTheRNA成立于2013年,目前其针对黑色素瘤的产品管线已经进行到Ⅱ期临床阶段,针对乳腺癌的产品也已经进入Ⅰ期临床。
5. Translate Bio成立于2011年,从管线上看,Translate Bio主要产品布局仍以治疗型产品为主,其中治疗囊性纤维化的产品MRT5005进展最快,目前已经进入了临床阶段
6. Ethris成立于2009年,是一家专注于呼吸系统疾病的mRNA治疗开发企业。
1.斯微生物斯微(上海)生物科技有限公司(简称“斯微生物”)成立于2016年5月
2.蓝鹊生物上海蓝鹊生物医药有限公司(简称“蓝鹊生物”)成立于2019年4月
3.美诺恒康太仓美诺恒康生物技术有限公司(简称“美诺恒康”)成立于2013年,自主研发mRNA肿瘤疫苗产品,主要应用于胰腺癌、直肠癌和肝癌等领域。
4.艾博生物苏州艾博生物科技有限公司(简称“艾博生物”)于2019年1月成立,目前,其共同研制的新型冠状病毒mRNA疫苗(ARCoVax)是国内首个获批开展临床试验的mRNA疫苗,实现了我国mRNA疫苗“零”的突破,该疫苗的Ⅰ期临床研究于6月25日入组,Ⅱ期临床试验将在广西进行。2021-7-21mRNA疫苗(ARCoVax)登记成为首个Ⅲ期临床试验的国产疫苗。
5.深信生物深圳深信生物科技有限公司(简称“深信生物”)成立于2019年11月,,在罕见病、肿瘤治疗性疫苗、肿瘤免疫治疗增强剂、感染性疾病预防疫苗四大方向构建研发管线。
6.深圳瑞吉深圳市瑞吉生物科技有限公司(简称“深圳瑞吉)成立于2019年9月,该公司正在开发9种预防性mRNA疫苗,进行7项Ⅰ期研究。
7.丽凡达生物珠海丽凡达生物技术有限公司(简称“丽凡达生物”)成立于2019年6月
8.厚存纳米深圳厚存纳米药业有限公司(简称“厚存纳米”)成立于2018年11月
总体来说,在研以及上市的mRNA药物主要分布在美国以及一些欧盟国家。研究领域主要集中在传染病疫苗、肿瘤免疫治疗相关、单抗药物替代、其他蛋白类药物替代,目前进展最快和应用最多的是感染性疾病的预防性疫苗,以及肿瘤免疫治疗。mRNA药物开发的主要技术在于稳定性和免疫原性以及递送系统,有关mRNA领域的药物和公司越来越多,这些公司在技术方面有了许多的突破,但问题仍未能完全解决,随着mRNA制剂技术的不断突破,mRNA药物在预防和治疗人类疾病的应用也独具前景。