mRNA年度发展赛道解析 -mRNA赛道年度发展指南

1SΛSΛTIUS《mRNA赛道年度发展指南》2022年的biotech行业风起云涌，跌宕起伏。随着新冠病毒的迅速蔓延，用于预防性感染的mRNA疫苗因迫切的公共卫生需求成为公众关注的焦点。这些疫苗通过快速的开发时间和高效能证明了mRNA疗法的广阔发展前景。尽管COVID-19的mRNA疫苗已经取得了一定的成功，但迄今为止大多数mRNA药物仍处于早期开发阶段，且大部分适应症集中在传染病、肿瘤和罕见病。目前处于临床试验阶段的mRNA产品如果取得成功，这将对整个医药界产生巨大影响，成为划时代的药物新类型。为了更好地推动mRNA赛道的产业发展，赛多利斯邀请多家布局mRNA领域的创新药企业、CRO服务企业、投资机构，针对行业发展的热点，从监管法规、技术进展、临床研究、投资策略等角度展开讨论，通过汇总多位行业意见领袖的采访内容，促进全行业的学习与交2 第一章mRNA疫苗的监管策略与质量控制法规 1.1现行的法律法规与监管原则 1.2与行业监管部门的沟通指南 1.3原辅料的质量控制与一致性评价 1.4无菌验证与交叉污染控制 1.5批间一致性与稳定性控制 1.6专家寄语 第二章mRNA疫苗长期安全性和有效性的非临床评价 2.1免疫原性&保护力测试 2.2LNP-mRNA的生物分布与毒性检测 2.3非临床评价的监管原则 2.4专家寄语 第三章mRNA技术在肿瘤治疗领域的应用前景与挑战 3.1mRNA疫苗的独特优势 3.2对应肿瘤异质性与微环境抑制的开发策略 3.3专家寄语 第四章突破mRNA瓶颈的下一代RNA技术 4.1原料与大规模生产工艺带来的困境与机遇 4.2递送系统发展趋势 4.3环状RNA能否带来突破 4.4专家寄语 第五章核酸药物/疫苗赛道的投资策略与思考 5.4专家寄语 第一章政策法规可以说是一个行业发展的指明灯、警示线。mRNA技术因其自身的诸多优势备受业界瞩目，但作为一类全新的疫苗产品其质量控制体系仍缺少系统的研究数据和完善的法对非自我扩增型mRNA疫苗，颁布了《新型冠状病毒预防用mRNA疫苗药学研究技术指导上市阶段的建议性技术要求提供了指导意见。再结合国外的两份指导原则，一起为mRNA疫苗的标准化和产业化提供了基本指导框架。但是mRNA技术正在经历快速迭代与发展，现行的监管法规并非一成不变，作为生产企业，如何更快更好地使产品质量符合监管要求，其中有哪些策略和值得注意的方面呢？追其源，溯其本，深入解读国内外现行的mRNA监管法规和指南，这是我们的第一站。41.mRNA疫苗的监管策略与质量控制法规mi1.1现行的法律法规与监管原则对于目前国内现行的mRNA疫苗监管法规，高博士认为，国内的法规与世界卫生组织的法规大同而小异，但在原则上都是统一的。高博士表示，“在mRNA疫苗的监管法规中，最关键的是生产过程的控制，表征鉴定，以及最后每个步骤的检测。但由于mRNA产品正处于迭代发展阶段，其关键质量数据和检测方法仍存在一定的提升空间，所以监管的法规也处于更新迭代的状态。”左涛博士表示，国内外针对mRNA产品的现行法规主要有三项：“一项是国内颁布的新冠mRNA疫苗的指导原则，该指导原则虽然针对新冠，但对于其它的mRNA品种也有较大的参考意义。第二项是FDA出据的mRNA的质量草案，它是主要是针对mR三项就是WHO出据的，针对mRNA疫苗，特“对于这三个文件，可以从两个方面来理解，一方面是国内出具的指导文终的活性评价，甚至还有一些临床方面思考（针对的是整个过程）。而FDA的质量草案，就更加具体，这个草案中，包含了更多的针对mRNA质控的指标，这些指标提供的是更具体的分析方法，以及参考标准等。在质量方面，国内和WHO虽然提出了CQA的标准，但并没有说明遵从怎样的参考指标进行分析。具体基于什么样的分析？达到什么样的标准？仍然是比较模糊的状态。这时不妨参考其它的一些质量草案以及研究性文1.2与行业监管部门的沟通指南在mRNA指导原则或法规相对模糊的情况下，高放博士和左涛博士不约而同地提到了与监管层的直接沟通。左涛博士表示，在新的行业发展过程中有很多未知因素。监管层的认知来自于行业，而行业发展的基石是企业，从这方面考虑，需要和监管层更多地沟通。所以如果做服务的，做自研的，要和行业的最前沿的认知进行频繁的交互和共鸣达成一致。在这样的情况下，沿着监管思路执行，最终的结果符合监管层的要求会相对容易。高放博士更是表示，要关注最新的行业动向，降低申报的风险，了解IND批？这些都直接关乎与监管层的交流。左涛博士也向我们分享了耀海生物的经验和心得：“针对不同阶段，官方提供了不同的沟通方式。比如药品申报，在申报前，在开发过程中可以通过比如申请人之窗这种形式和官方沟通。包括有一些线下的交流，还有一些像pre-IND会议的形式。从非官方的角度来讲，邀请退休的老师作为企业顾问，在行业交流会中，与官方的老师进行互动...了解他们的监管思路。如果能够更好地体会到监管思路，沿着监管思路执行，最终的结果符合监管层的要求会相对容在如此的mRNA产品的审查监管背景下，透露出的是监管部门、研发机构、生产机构需要互相沟通、通力合作、共同完善法规指南的行业现状。只有从实际具体的生产场景和不断的交流探讨中才能衍生出合理、可落地的执行标准。1.3原辅料的质量控制与一致性评价在mRNA疫苗的生产过程中，涉及到大量的原辅料，原辅料的质量控制和一致性评价与最终产品质量密切相关，同时整个过程中的表征鉴定也十分重要。对此，高博士表示：“原材料供应商的筛选和原物料的筛选也是是非常重要的一环。作为药物的生厂家首先需要考虑的是用同一家的原料，还是交叉不同厂家的原料，这需要做严格的交叉的评估。评估后除了要看厂家提供的COA（CertificateofAnalysis在具体的生产中涉及到GMP生产的时候，还需要有内部检测，确保物料没有问题继而用到前期锁定好的工艺上。对于表征分析，不论是世卫的法规，或者是国内药监局的法规，都提出了要用多种方法进行交叉比证。而对于mRNA，最关键的质量数据就是序列的准确性。”除了测序，保证序列准确性以外，还需要开发大量其他方法。比如说用5LCMS测它的帽子结构，测poly（A）尾的长度和分布。另外关于高级结DSC（differentialscanningcalorimetry差式扫描热量扫描）判断是否存在批间差。此外，在使用了修饰核苷的情况下，还需要检测序列中修饰核苷的比例确认其是否插入，然后序列完整性的检测也是必不可少的。另外在理化性质、安全性以及杂质（杂质的研究中最受关注的是dsRNA的残留）的研究也是要注重的部分。”模版。对于线性化DNA模版，需要对用于线性化之前的质粒进行超螺旋比例测定，大概90%以上的超螺旋比例可认定为高质量。在酶和核苷酸原料的一致性控制方面，药物生产企业主要依托于供应商实现。选择供货品质稳定的供应商，在产业化过程中比较重要。”谈论到mRNA的表征分析时，左博士从mRNA模板设计、mRNA原液制“从前端开始，首先一个要点是获得mRNA模板。在这一条链中，对于质程需要去表征的工艺参数，质粒的线性化的效率，它本身模板的浓度，序列的准确性；还有它的一些残留，比如金属离子残留。这些都会影响到后端转录的效率。第二个要点，关于mRNA的原液生产。拿共转录来举例，它的反应体系、得到mRNA原液后，要进行制剂环节，制剂环节中面对的就是mRNA和参数，包括到了进行微流控的mix之后，迅速稀释的过程，也会决定制剂粒径的表现，这些也都会成为关键工艺参数。然后是关键QA，比如粒径、表面电荷、包封率。mRNA的生产较为复杂，表征点很多，关键属性很庞1.4无菌验证与交叉污染控制国内药品生产的基准无疑是药品生产质量管理规范（GMP安全评估和污染控制贯穿了药品的整个生产过程。对于这一方面，高博士和左博士也从不同角度向我们介绍了mRNA疫苗生产中的无菌验证和交叉污染控制方法。高博士表示，从无菌验证手段上来讲，不仅对于mRNA疫苗，其它品种都会涉及这个过程。但考虑到mRNA的品种特殊性，无菌环境的检测中对于RNA酶的污染要尤为注意。高博士也分享了凯莱英在无菌验证方面的经验：“我们会在开封前对所有原材料进行COA认证，同时进行一些物料开封、留样等环节有一套严格规定。”对于交叉污染，左博士从两个方面进行了阐述。一方面是品种间的污染，尽量不要共线生产。在避免不了多品种共线生产的情况下，采取有效的清洁措施，建立清洁的质控流程并严格参照。另一方面是工序间的污染，需要将各个工序进行区域分隔，还可以从介质上对区各区域进行更严格的切分，比如将不同模块的工序通过不同的压差阻隔气体流动。左博士进一步指出：“还有一种更严格的方式，是基因治疗中使用较多的单向流。做得好的单向流，不仅对空气介质作区分，而且在空调系统上也做了区分。这是我个人认为比较有效的方式。此外，全封闭的生产，全封闭的工艺衔接，也会大大加强抗污染能力。”赛多利斯具备专业的工程师团队，可定制化的结合产品特性及生产赛多利斯具备专业的工程师团队，可定制化的结合产品特性及生产工艺流程帮助您进一步优化车间布局，以保证更完善的生产控制。1.5批间一致性与稳定性控制在原辅料质量得到控制、表征鉴定符合要求、无菌体系完成建立后，产品是否具备足够的效力、能否在批次间稳定生产、又是否可以在运输与储存过程中保持性能稳定，是mRNA产品步入商业市场前的最后一段路。诚如左涛博士所说，mRNA的生产过程是一串极长的链条，每一条链、每一个模块间都有工艺特征，需要做很多的工艺表征点。那在将这些复杂的过程串联起来的同时，如何使之可控，使每一批次的产品均符合同样的质量要求，这就关乎产品批次间的稳定性。对于这个问题，高博士认为mRNA生产主要是IVT（InVitroTranscrip-tion）反应，虽然是体外反应，但其中牵扯到许多物料如各种酶和核苷底物，这是一个交叉组合的过程。所以对于这一过程，可以通过锁定物料、锁定3P工艺（Production、Preparation、Process得到最佳的反应体系，然后用这一体系去进行GMP生产或后期的商业化生产，从而保证最佳的质量和批次间的一致性。左博士补充道：“基于一般性过程来说，需要遵守一些基本的生物制品的原则。这个过程需要连续批次的生产来验证稳定性，一般来说可能1+N，有的是三批连续的生产。同时结合品种本身的一些特性，如针对RNA酶，在整个生产过程中，对可能接触到的设备表层进行全封闭，以达到更高的品质。”对于有效性研究，则需要进行生物活性检测。在检测方法上，高博士和左博士都提到了需要在细胞转染后检测相关蛋白表达水平。“据我所知，现在有的公司会用试剂盒进行检测，不通过细胞系统进行直接表达，这也是被认可的。“高博士额外补充道，这是他在工作中获得的经验。除检测方法外，左博士还为我们介绍了需要考量的一些检测指标。“需要基于mRNA表达的品种、治疗或预防疾病的机制来设计它的评价指标，比如如果是疫苗，需要检查它的中和抗体、总抗体，或者更深多抗体的亚型，甚至分析该抗原的中和位点等。如果是感染性疾病的mRNA疫苗，则要通过类人的动物做攻毒试验，动6物进行免疫之后，测试病毒的感染效果。如果是肿瘤，则要在注射疫苗之后，检查肿瘤是否有效地变小。”对于mRNA疫苗的稳定性研究，左博士表示：“排除mRNA的品种差异来看，我们现在做的mRNA稳定性研究，是基本遵循现有的生物制品稳定性研究的一系列指导原则从而搭建的研究形式，这个体系没有太大的问不过对于品种本身的制剂形式，或最终的产品形态，还需要在细节上进行调整。比如稳定性条件、温度、PH这些是常规项目。干粉，则需要做一些湿度的稳定性内容。因为mRNA领域比较新，所以我认为在做稳定性研究中，评价指标是相对具有挑战性的。虽然目前我们已有CQA的指标可供参考，但无法确定这些指标是否能够完全覆盖品质和稳定性。”和左涛博士的观点相近，高放博士也同样认为mRNA产品的稳定性研究品的稳定性结果出来再进行应用，成本太高。他结合自己在英国药品和医疗用品管理局(MHRA)的工作经历提出了加速稳定性实验的思路，并提出了前瞻性的预测。“基于我之前的文件审核经历，目前上市的mRNA的疫苗是两款，一个是bioNtech和Pfizer做的Comirnaty，一个是Moderna做的Spikevax。当时被授予了紧急授权的使用，而且使用了极大的量。所以，对于当时最大的挑战是稳定性。这个疫苗生产得很快，使用得也很快，可能一个月就消耗一个批次的量。而对于长期稳定性，一般来说需要做两年或者三年时间。可是在这个稳定性结果出来之前，这个产品已经被使用了。在我之前做生物标准品的经历中，存在加速的稳定性测试。通过这种加速的稳定性测试来测算实时的稳定性，但对于mRNA，这比较困难。因为mRNA在高温下是不稳定的。随着使用新冠产品人群的逐步扩大，未来的稳定性研究需要做得更彻底。除了mRNA疫苗以外，还有很多其他的传染疫苗也在被不断开发。对于这个方面，我认为需要更多的数据为生产、保存、运输环节做参考那么对于一些边远地区、不发达地区，无法维持冷链的情况下，要怎么保证疫苗的有效性呢？高放博士讲到此前帮几个印度厂商进行评估的经“当时我们用的方法是在三个批次疫苗超过有效期前一个月，做热稳定性研究。模拟疫苗在超过有效期前，在高温的环境中放置后疫苗性质发生的变化，测过所有参数后，我们发现实验组和对照组是一样的。通过这样，我们得出结论，即使运输过程中短时间脱离了冷链，疫苗的效力也不会消失。关于这个也有指导文件可以参考。”1.6专家寄语高博士：“我们做过非常细致的市场调研，包括目前在研药物的管线、种类、申报临床的数量。虽然从生物公司或疫苗公司的角度出发，不会再有新冠这种高应用需求的局面，但产品的种类会保持增长。所以我认为这个赛道至少在未来五到十年的时间里是高热度的，发展空间是非常广阔本期彩蛋 如何看待一次性解决方案？相对于重复使用的系统，一次性系统具有非常明显的优势。第一就是不需要对头部管道进行清洁和清洁验证，因为清洁和清洁验证存在风险。而一次性的耗材相对更可控，更有保障。另一方面，重复使用的系统要实现全封闭生产，挑战更大。而一次性系统对全封闭生产的可实现性会好作为全球领先的设备和工艺供应商，赛多利斯可提供针对mRNA药物全生产流程的设备，具体如下：药物研发工艺开发/药物研发工艺开发/临床样品生产商业化生产mRNA生产工艺流程商业化生产Biostat®mRNA生产工艺流程商业化生产Biostat®生物反应器系列质粒解决方案体外转录反应（加帽可选）Ambr®250或Ambr®Biostat®B生物反应器15高通量反应器工艺开发及临床阶段超滤换液捕获超滤换液Sartoflow®系列Sartoflow超滤换液捕获超滤换液Sartoflow®系列Sartoflow®系列Hydrosart®Sartoflow®Hydrosart®系列精纯CCIM®整体柱Resolute®IM®整体柱Resolute®PrimaSFlowdriveSUCIM®整体柱C4-HLDCMU-RCCIM®整体柱Affinity-oligodT过滤超滤换液Sartopore®过滤超滤换液Sartopore®2Sartoflow®系列Hydrosart®冻存除菌过滤Celsius®FFT冻存除菌过滤Celsius®FFTSartopore®2/XLGSARTSystemTMOctoPlusFF®在向中试规模扩展的阶段，我们拥在向中试规模扩展的阶段，我们拥有强大的生物工艺工程师、设计师、项目经理和产品经理团队，将为您提供支持并与您密切合作，设计最佳解决方案，提供经过验证的在产品商业化生产的关键阶段，我们经验丰富的服务工程师团队将为您提供设备安装和维护服务，帮助您确认设备并满足验证标准。我们将竭诚满足您的生物工艺需求，并提供卓越服务，加速商业化进程。在药物研发阶段，赛多利斯专业的应用专家和经验丰富的销售团队，可根据您的需求，确定实验室和一次性设备，秉承着“以客户为中心”的服务理念，为您提供工艺开发全第二章药物的非临床评价是研究药物对特定实验系统产生的异常反应的性质和程度，以及其可逆性与延迟性，探索毒副反应剂量与有效剂量的关系，寻找毒副反应的靶器官及毒副反应产生的原因，寻找减轻毒副反应的措施，最终目的是服务和指导临床试验。通过药物的非临床安全性评价，可以帮助确认临床试验的首次人体使用剂量以及随后的剂量递增方案。可以说，这是药物开发过程中的最重要环节之一,是保障药物进一步研究和临床应用的重要举无论对于新药研究开发还是仿制药的一致性评估，非临床评价都是必须要经历的阶段，同时也是药品监管部门评价新药的重要依据，其作用无可替代。对于mRNA疫苗这一“横空出世”并有望创造百万亿市场规模的产品而言更是如此。92.mRNA疫苗长期安全性和有效性的非临床评价2.1免疫原性&保护力测试到目前为止，全球已有2款针对新冠的mRNA疫苗产品上市，这为mRNA疫苗的药效学评价提供了一定的经验基础。但是这两款产品均是在疫情大爆发的特殊时期下被紧急授权使用，并且国内还尚无任何mRNA药物上市，加之在“后新冠”时代，大家对于mRNA的期待也已远远不止于新冠疫苗，更多的mRNA药物如各种传染病疫苗、肿瘤疫苗、替代蛋白等相继成为开发热点。站在已有经验上，我们对于mRNA疫苗的药效学研究仍有许多值得探讨和完善之处。张素行博士介绍道，mRNA产品的药效学其实是可以参考2020年《新型冠状病毒预防用疫苗非临床有效性研究与评价技术要点（试行）》的要求，主要针对两大块儿：一是开展动物体内的免疫原性研究，二是在动物体内开展保护力研究，也就是我们俗称的“攻毒实验”。免疫原性研究，一般是要求在多个种属体内来评价疫苗以及它所涉及佐剂的免疫原性。张素行博士说：“因为mRNA疫苗不仅有强大的体液免疫，还有强大的细胞免疫，那在免疫原性研究的过程中，要探讨不同的免疫剂量、免疫途径、免疫程序和免疫应答水平，以及持续时间的关系，这样才可以根据实验的结果来优化免疫程序，确定临床用药的最低有效剂她用BioNTech的BNT162b2进行举例说明，该产品在小鼠中证实了有很强的免疫原性，单次免疫之后就可以产生强大的抗原结合和高滴度的中和抗体应答。对于保护力研究，张博士则强调，至少要用P3级以上的实验室，至少要用一种相关动物模型。她补充道：“监管部门现在也非常鼓励探索新的监测指标，并且监管部门有一个要求，就是被动免疫不能替代攻毒试验。CDE最近同时也强调了要用当前流行的毒株，因为新冠病毒的变异很快，现在的毒株和刚开始流行的也有了很大的不同，一定要用当前正在流行的毒株进行实验，因为只要这样开发出来的产品，才有实际的应用性。”这里，张博士以Moderna的mRNA-1273向我们举例：“该项目所用的就是小鼠、仓鼠和猕猴。仓鼠和猕猴是可以用野生型毒株感染来做攻毒试验的，而野生型毒株对小鼠却没有什么作用，但是Moderna为了在小鼠体内做出效果来，它使用了能够感染小鼠的冠状病毒来攻击小鼠，并证明了这款疫苗在小鼠体内也能提供很好的保护力作用。”谈及攻毒实验，另一个大家可能关心的问题就是：是否可以使用假病毒？比如在新冠爆发早期，企业可能难以在第一时间拿到真正的病毒，那么假病毒是否可以用于攻毒研究呢？王全军博士表示，这需要依形势而定。比如说在大流行开始之前，一般单位确实很难拿到真病毒，或者对于特别烈性的病毒，像埃博拉病毒，出于对生物安全的考虑，国家管控非常严格，这个时候可以使用假病毒进行探索性研究，把埃博拉的关键蛋白表达在假病毒上，来模拟这一病毒的吸附和进入过程，以对其抗体进行评价研究。所以，在某些特殊的情况下，假病毒也是可行作为替代模型开展探索研究的，但是它无法替代真病毒的攻毒实验。至于原因为何，王全军博士从两者的作用原理上进行了细致区分和解释。“假病毒，和真病毒最大的区别是它不具有真病毒的基因组，不能复制和做到吸附和进入，它不能进行病毒的复制和释放，因此，在复制和释放阶段，假病毒就发挥不了真病毒的作用。于是一般的应用策略就是让假病毒带一个荧光标签，无论是在细胞上还是在动物上，它能够评估病毒的吸附和进入过程。这可以用到疫苗和抗体研发中，因为病毒的吸入和进入阶段，也是抗体和疫苗的一个作用阶段。但是攻毒实验还是必须要用真病毒进行攻毒研究，假病毒还代替不了真病毒，因为假病毒不能复制，所以不能引起小鼠包括动物的感染，它不能真实地模拟人的感染情况，比如说死亡、脏器损伤，这些它是模拟不了的。因此呢，它不能用于或者替代攻毒实验研究。”张素行博士补充道：“由于一些有条件的单位已经做了真实的攻毒性研究，并且它的产品如果已经批准进入下一个阶段的话，那CDE没有那么强的迫切要求。因为CDE是站在全局总体的情况考虑安全性和有效性，它会认为已经有相当一部分产品做过这个实验证实了有效性，那么如果你用假病毒的话，证据如果不够充分，同时又有了其它产品进入下一阶段，CDE就会认为还是再给你一些时间，把证据做充分。”2.2LNP-mRNA的生物分布与毒性检测除了药效学研究，药代动力学研究也是必不可少，尤其对于mRNA这样的新型药物，它在体内会产生怎样的代谢分布？其表达产物又会持续多长时间？会给机体带来怎样的反应？是否会存在短期或长期的蓄积毒性？等等一系列问题都值得开发人员与监管部门高度重视。王全军博士指出，一般的疫苗只需做抗体反应即可，并不会去做代谢性研究，不过mRNA疫苗不一样，毒性研究是其非临床安全性评价中的重要一环。他讲道，mRNA疫苗的毒性检测重点需要关注三个第一是疫苗主要活性成分的安全性;第三是人体免疫反应带来的安全性问题，比如说抗体依赖性的增强效应“相关的指导原则对动物的选择、毒性实验和给药方式以及检测指标等都有提出明确要求，我们必须按照要求去开展；然后选择合适的动物进行毒性实验、局部毒性实验、免疫原性实验、组织分实验、过敏性实验和生殖毒性实验等等。一般的疫苗不需要做药代动力学研究，只需要做组织分布研究，在不同的时间点来评估它在体内不同脏器、不同组织的分布情况，看它能否翻译成抗原，以及生成的抗原对机体产生的反应。但是病毒载体疫苗需要在血液中检测病毒的动力学、排泄方式和途径。”王全军博士介绍道：“另外，我们也不能忽视佐剂的安全性问题，如果使用新的佐剂，也需要关注它的安全风险。”对于mRNA药物的药代动力学研究，张素行博士则向我们介绍了两项可供参考的政策法规⃞ICHS12以及CDE在去年出台的《基因治疗产品非的产品，最重要的药代动力学研究就是生物分布。不仅要考察导入基因，而且还要检测导入基因的蛋白表达，以及递送系统的药代动力学检测，以确认其在给药部位、靶组织和非靶组织的体内分布、存续和清除。”但据了解，FDA批准上市的两款mRNA疫苗产品在做体内分布研究的时候，并没有直接检测RNA和表达蛋白，而是使用了一个编码荧光素的modRNA来评估体内的遗传物质以及表达的生物分布。对于这一研究策略，张素行博士为我们解读道：“这两个产品是在一个紧急的情况下进行的批准，我国的监管部门还是建议，根据指导原则做生物分布和持久性的时候，不仅要定量检测mRNA，还要定量检测表达蛋白，以及用到的LNP递送系统里涉及到的新型辅料。如果想采用编码荧光素酶的RNA来考察生物分布，它需要证明能够定量，并且要证明和临床上用的产品具有可比性，因为它是用另外一个mRNA来表达蛋白。目前根据我们的经验，可能还是主要用qPCR来确定这个基因产品，然后用ELISA或者ELC来确定蛋白的表达。”可见我国监管部门对于mRNA药物的审核还是相当严谨和谨慎的。谈到mRNA药物的急性毒性和长期毒性研究策略，张素行博士表示，在对病毒疫苗的毒性研究中，最关键的就是重复给药毒性和生殖毒性研“对新冠类的疫苗来说，因为它是一个预防性的生物制品，并且它的给药剂量和给药次数相对都是比较少的，那它对机体产生直接损伤的可能性不大，单次给药的重点还是检测免疫毒性。对于需要长期或重复性给药的产品，一般要求重复给药N+1次，就是比临床给药次数至少再多一次。然后根据应答特征，免疫间隔可以选择两到三周。对于可能会用于妊娠期妇女的预防性疫苗产品，则需要在上市前完成生殖毒性研究。”虑到如果是针对一些晚期的肿瘤，或者重复给药的时间有可能会更长的话，也要相应地根据肿瘤产品的非临床安全性指导原则来进行评估。比如表达生长因子、免疫抑制剂的mRNA产品，可能还需要评估致癌性风险；如果是表达一些支持或者诱导转化细胞增殖、增强克隆扩张潜力的蛋白，那还要考察它的致瘤性和成瘤性。”至于大众在接种mRNA新冠疫苗时反馈出的局部给药刺激，两位专家均表示可以在重复给药毒性研究中同步进行，尽量模拟临床给药方式以及制剂进行给药。王全军博士用肌肉给药为例，向我们介绍了局部给药可能产生的毒性以及非临床安全性评价检测方法：“第一，针对局部毒性反应，我们可以采用制剂通过局部毒性试验或伴随长期毒性试验观察给药局部是否有出现红肿等刺激反应，再通过做组织病理学血液生化来检测；第二，针对过敏性反应，我们可以采用制剂在豚鼠等动物上观察是否有过敏反应；第三，对于可能出现的溶血性反应，我们也可以在单次给药或者是长期给药的过程中同时进行临床检测指标观察，或者在体外用兔子做实验，兔子血可以看出溶血性情况。”此外，两位专家不约而同地提到，目前mRNA药物还离不开相关的递送系统，LNP作为mRNA药物常用的递送系统，其组分的安全性、免疫原性同样需要进行安全性评估，对此，CDE有出台《新药用辅料非临床安全性评价指导原则》供参考执行。从王全军博士的介绍中我们了解到，一般情况下，LNP的毒性风险主要体现在诱导机体的免疫反应包括补体的激活，也有可能诱导一些细胞因子释放；在啮齿类动物中，我们从一些文献中也看到LNP具有一定的肝脏和心脏毒性的问题。因此对于LNP的生物分布研究还是有必要的，一般采用LC-MS/MS方法检测即可。但是鉴于LNP的组分创新层出不穷，是否需要对每一种新型组分单独进行药代学与毒性研究？这些研究是否应由供应商实施？又或者LNP-mRNA这一不可分割的组合理应作为整体制剂由药品生产商进行联合考察？......针对这些问题，张博与王博均给出了自己的观点和建议。王全军博士说道：“一般情况下LNP还是比较安全的。但是如果说LNP的阳离子发生了改变，除PEG之外又添现了一些新的物质，其毒性也是需要评估的，评估它是否影响所递送物质的安全性问题，以及它所递送物质的一个代谢分布情况。"王博建议，为这个伴随的毒性实验，比如长期毒性实验，单独设置一个组别单独开展研究就可以，但如果把它作为一个全新的物品开展全新的毒性评价也是也是可以。他认为，一般情况下作为辅料联合审评，一是观察本身的毒性问题，二是它对药物毒性的影响。毕竟LNP如果不包含递送物质的话，它是不完整的，它的毒性也很难真实地反映mRNA的毒性情况。但目前来说，可能还没有更好的研究策略，作为一个单独的对照组进行研究或许也可以供审评机构参考。究竟是由药品的生产商结合制剂一起考察？还是由辅料的生产商来单独实施？对于监管部门是无所谓的，它只要看到充分的证据就可以，这可能也会有一些商业上的考量。但因为我主要是从事技术类的工作，我的理解就是，它是可以单独进行考察的，这样也会相对减少它和制剂一起考察的复杂性。另外，因为是联合申报，是不是可以让辅料和佐剂的生产单位，自己做了评估之后再来备案注册，将来通过之后，这部分信息可以与其它制剂厂家分享。”2.3非临床评价的监管原则随着mRNA技术的逐步成熟与应用的深入，基于mRNA的药物终产物类子...不同的组合拥有无尽可能，这也无疑会给药物的非临床评价带来挑战。那么在这一过程中，企业又需要规避哪些潜在的风险以尽快与监管针对这一问题，张素行博士再次强调了CDE的审评原则：对于任何药物，审评的标准都是以科学为基础，以产品为中心，以支持临床研究为目的，来充分考察临床特性。因此企业也应根据这些需求来开展相应的非临床评价工作。张素行博士指出：“对于非临床研究来说，审评的目的是为了支持临床和支持受试者使用，但是因为非临床用的是动物，动物和人体之间还是有一定的差异的，怎么样清楚地认识到这些差异，从动物的结果来推导到人体，作为一个有效性和安全性的证据，这是我们在做实验设计和实施中要充分考虑的，也是用来评估风险和效果要纳入的考察范在动物模型的选取上王全军博士补充道：“尽可能选择接近于人的动物，不论是FDA还是NMPA，一般都要求有啮齿和非啮齿类动物，以此尽可能把毒性反应曝露出来的，避免在人身上的风险。”不过王全军博士也表示，随着生物技术的发展，未来人源化的动物模型或许也是可行的。但是目前阶段，猴子对疫苗的免疫反应和人还是最相关的，对于mRNA这样的新型疫苗，一定要选择和人的免疫反应最接近的动物，这样才能更好地评估它的安全风险，从而降低在人体首次使用的风险。在整个mRNA疫苗的非临床评价过程中，张素行和王全军博士共同指出，如果作为疫苗，受试者获益一定要远远大于可能存在的风险；如果作为治疗性药物，那么能否使患者临床获益就是最大的原则，因此“安全出了两点建议，希望可以帮助企业在进行IND申报时更快地通过非临床评价。“对于药物，我们要评估这个病人的获益和风险。也就说你这个药一定就是说针对病人有很好的获益，那才可能会继续走下去，这是一个总的原其次呢，企业在整个研发过程中，你必须要找一个非常有经验的负责人去开发研究，因为药物的分床，它也包含了几大块，包括CMC，包括药效研究，包括药代研究和独立安评研究，以及临床试验方案，这些看起来的这个专业都是相对相对独立的。但是他们都是，是相互融合贯穿在一起的，针对某一个品种，这也一定不能割裂的去评价研究他们，在这种情况下，这个负责人的一个管理协调能力，所以沟通能力就很重要。如果说你外部委托给CRO，一定要找一个比较有经验的CRO开展工作，毕竟能最好能够具备从药效代谢和安评及方案，这就交误差也比较有助于通过，当然在这据的规范性，结构的可靠性，以保证在安全和有效的前2.4专家寄语张素行博士说道：“mRNA这一类生物制品在安全性上和化学小分子相比已经有了良好的改进，所以现在安全评价的设计理念和思路也有了一定的变化。我觉得这是一个非常有前景的发展方向，现在新的产品作用机制包括安全性，有了相当大的明确，药物设计越来越科学，越来越基于产品自身，基于临床以及患者需求。”王全军博士也对国内的研发企业寄予厚望：“我希望所有从事mRNA疫苗的科研工作者能够生产出来安全、有效，有中国专利、有自己专利的产品，推动中国的疫苗行业。我也相信，我们国家的mRNA疫苗的研发水平会越来越高。”本期彩蛋本期彩蛋上游原材料对终产品的非临床评价会带来哪些影响？上游原材料对终产品的非临床评价会带来哪些影响？对于安全性评价来说，已经是临床前比较晚期的阶段，所以通常这个阶段，如果做了一些重大的药学变更，需要考察它对产品的影响以及对安全性评估的影响，可能要做一些调节的实验。如果变化特别大，无法调节的话，甚至可能要求重做安全性评价。具体要看变化对相关安全性评价的产品影响多大，监管部门对这一块儿还是比较重视的，要求非常严格。第三章鉴于mRNA疫苗在新冠治疗应用中的临床经验，其在肿瘤临床治疗中的应用也逐渐增多，被认为是其他传统疫苗的一个有吸引力和有前途的替代品，也因此被称为“第三代肿瘤疫苗”。国际上的mRNA巨头也在该领域部署了丰富的研发管线，最快的已经进入临床2期。那么，面对实体肿瘤的高度异质性与微环境挑战，mRNA技术有何独特的应用优势呢？在开发过程中又可以采取怎样的产品策略突破重重阻碍呢？3.mRNA技术在肿瘤治疗领域的应用前景与挑战3.1mRNA疫苗的独特优势近年来，全球针对肿瘤疫苗的开发进行得如火如荼，一些个体化肿瘤疫苗已经在恶性黑色素瘤、肺癌、胶质瘤等实体瘤的治疗上显示出良好的应用前景。从形式上看，目前在研的肿瘤疫苗产品大致可以分为多肽疫苗、DC疫苗、DNA疫苗与mRNA疫苗几大类，那么随着新冠疫苗大获成功而倍受瞩目的mRNA技术在防治肿瘤这一领域又有何独具优势呢？徐颖洁博士从三个方面进行了细致分析，她认为除去mRNA本身的设计灵活性与生产周期快等优势外，首先，mRNA能够同时编码多种抗原，包括肿瘤相关抗原，或者是串联表达一些新生肿瘤抗原；其次，通过有效的抗原设计，结合合适的递送手段，可以实现全身性的抗原呈递细胞的靶向递送；最后，由于mRNA本身具有自佐剂的效果，可以更加有效地刺激免疫系统产生癌症细胞特异性的免疫反应，由此可以达做预防癌症复发或是癌症转移的作用。Bill也同样认为，在肿瘤治疗上仅采取一种手段是不够的，mRNA的优势之一就是可以同时表达四个、五个甚至十多个抗原片段，并且mRNA与LNP的组合，除了靶向性外，还可以增加佐剂功能，从而增强免疫原性。他补充介绍道：“深信生物的李林鲜博士建立了五千多个LNP分子库，他曾在NatureBiotechnology发表论文，发现我们的LNP可以增强干扰素-γ的响应，同时它的结构还有机会激活干细胞信号通路。“另外，mRNA疫苗的一个巧妙之处在于可以对其进行表达调控，比如只让它在肿瘤细胞中表达，而在正常细胞中不表达或低表达。目前国外已有公司利用癌症细胞中的一些突变，通过使用不同的核糖体与密码子，重新设计mRNA，让它在特定环境中表达更高。”mi3.2对应肿瘤异质性与微环境抑制的开发策略mRNA疫苗的技术优势其实已经有目共睹，但是从传染病预防到肿瘤防治，尤其是实体肿瘤，两座大山摆在了科学家的面前，那就是⃞肿瘤异质性与微环境抑制。肿瘤作为一种极为复杂的系统性疾病，存在非常强的异质性，即便是在同一位患者体内，他的癌症细胞也会存在不同的细胞亚群，并且细胞间还会携带不同的突变，导致传统的治疗策略常常受限于靶点或抗原的选择。目前较火的肿瘤mRNA疫苗开发靶点，主要集中在免疫调节因子与肿瘤分为肿瘤相关抗原和肿瘤特异性抗原（neoantigen）。在这些靶点的选择上，究竟谁优谁劣、或者该采取怎样的组合策略呢？两位嘉宾根据自己多年的研发心得，分享了各自的观点。还没有特别好的临床效果，其中一个原因在于递送技术。编码肿瘤抗原的疫苗注射到体内后，会训练免疫细胞变成T细胞，但是那些细胞因子是需要被递送到肿瘤内的。现在Moderna也好，BioNTech也好，主要是通过瘤内注射，但这样会大大影响这些管线针对的适应症范围，因为很多肿瘤无法进行瘤内注射。所以在这一过程中，我们是在解决整个技术的难点，不论是LNP技术，还是其他递送方法，都需要验证递送的准确性。”Bill进一步表示，抗原的选择很关键，正确的抗原可以引起足够的免疫反应，也可以由此对病人生存率作一定预测。他认为，从临床进度来看，肿瘤抗原的开发会走得更远，数据也更多。认为在目前的计算技术水平下，可能有一半的neoantigen都仍然没有被发掘出来。所以我认为在neoantigen的选择上，可以和AI的公司合作，利用生物信息学技术。另一个方法是直接从病人的肿瘤中测序表面的肽段，或是测序抗原呈递细胞表面的肽段，但这都处于一个比较早期的阶段。”对于靶向neoantigen的个性化疫苗开发，蓝鹊生物的徐颖洁博士则从不同的角度提出了自己的看法：“在癌症领域，大家也在努力的另一个方向，就是要设计出相对广谱的mRNA疫苗。一是考虑社会资源医疗成本的问题，二是我个人觉得个性化疫苗的有效性还需要积累更多的实验结果，能够证明这条技术路径确实是有效的，而且需要对于治疗患者本身的免疫系统进行相对比较详细的评估，才能够制定出一个比较好的治疗方案。总的来说，个性化疫苗并不是广大癌症患者都可及的一种治疗手徐颖洁博士提到了在众多癌症类型中都存在突变的原癌基因，如KARS、BRAF等，或者存在一些肿瘤相关抗原，针对此类靶点开发一些广谱的mRNA疫苗，在携带这些突变或者肿瘤相关抗原高表达的癌症患者中开展临床试验，或许可以更好地帮助我们评价mRNA疫苗抗击肿瘤的效个性化也好，广谱性也罢，其实并不矛盾，归根究底，都是希望尽快验证mRNA疫苗在肿瘤治疗中的疗效。尽管在靶点选择与开发策略上各家会选取不同的路径，但是针对肿瘤细胞的高度异质性难题，两位嘉宾一致认为必须采取多种手段结合的方式。Bill特别强调了佐剂的重要性，徐博士则从编码多抗原的角度分享了解决策略。佐剂的概念。对于佐剂这个方向，我认为BioNtech在这个方向上做得挺好，它的佐剂中包含了很多分子，和抗原一起注射入细胞中，细胞会通过Golgi（高尔细胞有一些MHCclass1、class2的traffickingdomain，还有一些Bcell的免疫表位，从而增加抗原的免疫原性。所以，我认为我们在考虑佐剂的时候，除了Tcell以外，我们也可以关注B在编码多抗原的角度上徐博士说到：“我觉得编码多抗原的mRNA去靶向治疗，是一个非常合理的路径。因为癌症本身就是一个非常复杂的系统性的疾病，它的特点就是具有高度的异质性。就我们现在所了解的，在临床上研发的mRNA疫苗中，针对黑色素瘤推验。它们是将四种在黑色素瘤里面表达比较高的抗原联合在一起，然后进行单药使用，或者是跟免疫检测点抑制剂PD-1单抗一起联用。在目前临床上来看的话，它能够有效的引起比较强的CD4、CD8的细胞免疫，然后在停止使用肿瘤疫苗的一段时间内，仍然能够看到它的抗肿瘤的效果。所以，我觉得结合本身癌症的特点，异质性的特点，多抗原的治疗方式是有必要的。”除了异质性，实体肿瘤治疗还面临着另一大难关⃞微环境抑制。徐颖洁博士指出，针对这一问题，需要对病人本身的免疫功能进行一定的评估，大概知道他的抑制性微环境是什么原因造成的，再通过一些联想办法，怎么样实现更多的T细胞浸润？例如BioNtech用Claudin-6mRNA联合Claudin-6CAR-T的策略，就可以保证它有足够的针对Claudin-6高表达的癌症细胞的T细胞发挥作用。如果病人本身微环境里面具备了T细胞浸润，但是T细胞的免疫反应不够强，那么我们可以考虑联合使用一些免疫检测点抑制剂，包括PD-1、PDL-1或者CTLA-4，这些都可以进行尝试。再或者针对肿瘤的酸性环境、代谢环境改善、靶向肿瘤环境中的血管生成等等。这些其实都可以考虑。”英雄所见略同，Bill也同样指出，针对肿瘤微环境，方法并不在于选择某种抗原，而是要针对具体的微环境去创造有利条件，从而让T细胞更活跃。他列举了丹麦的一家生物技术公司IObiotech在一项使用多肽疫苗治疗黑色素瘤的1期试验中所采取的策略，表示非常认同与认可。“IObiotech发表了一期临床研究，使用的不是RNA疫苗，而是peptide抑制因子1PD-L1，还有arginase（精氨酸酶这些都是微环境里细胞表达的酶，会让微环境产生免疫抑制，会抑制一些TCell。它往黑色素瘤中注射了两个肽段⃞PD-L1跟IDL1的肽段，发现原来体内存在PD-1免疫抗性的病人用了这个肽段组合再用了PD-1抗体之后，PD-1引起的免疫抗性大约已经降到了原来的一半，客观缓解率也接近一半。所以，这样的临床方案理念就可以回答刚才的问题，不针对肿瘤的抗原，而是针对这个微环境创造有利的条件，让T细胞更活跃。”肿瘤微环境与异质性可以说是所有药物在攻克实体瘤的过程中都会面临的两大关键挑战，mRNA药物也不例外。两们嘉宾的分享让我们从多个维度对国内外采取的技术路径与策略有了更为直观与全面的理解。另外，对于mRNA疫苗来说，靶向性递送也是在肿瘤治疗中亟待解决的一大技术问题。对此，两位嘉宾都不约而同地提到了mRNA领域的巨头BioNtech所采用的LPX平台。Bill:“对于肿瘤，我认为肿瘤病灶里的DC本就不是很丰富，包括吸收一些初始T细胞，我认为这整个效率不是很高。所以BioNtech在很早之前就有很多树突细胞，也有很多初始T细胞。所以在这个大的bioreactor（生物反应器）里面，引起增强“军队”战斗力的机会会更多。因为我们要保更好的疫苗，最后疫苗被递送到什么地方是很关键的，是否不会引起足够的免疫反应。”3.3专家寄语mRNA留给人们的想象空间非常之丰富，它既可以作为免疫细胞的驯化，也可以表达分泌蛋白，还可以靶向胞内抗原...科学家们几乎可以利用mRNA的特性去触达任何想要的目的。此前，BioNtech创始人在采访中称，首款mRNA肿瘤疫苗将有望在8年内上市，这既反应出了其中面临的困难，也显示出了前景与希望。在十年之后有1/3的药物都是以mRNA为主的。所以在这个前提下，凭借大家的热情和力气有机会做成一款很有效的药！”徐颖洁博士也分享了自己的看法：“因为新冠疫苗在临床上广泛的使用，使大家对于mRNA疫苗的安全性有高度认可，大大提高了癌症患者参与癌症疫苗、mRNA疫苗或者基于mRNA免疫治疗的临床试验的意愿，这对mRNA疫苗或基于mRNA治疗在癌症领域的应用都是一个非常大的推动力。再加上我们处在一个大数据的时代，现在对于测序的技术，包括质谱技术的发展，以及对抗原的预测都比之前要先进很多。我相信结合这些技术，包括mRNA本身技术的优势，近几年内在癌症治疗领域一定会有所突破！”本期彩蛋 如何看待上游供应商在肿瘤mRNA疫苗生产中所起的作用？从质粒、mRNA的合成到LNP的包装，我认为上游这些原料非常重要。从来源和一致性角度看，这些原辅料的质量对于一致性是非常关键的。因为我们需要重复，需要一致性。所以在这方面，我认为现在在国内越来越多CDMO开始帮忙做mRNA的生产、LNP的包装，都处于一个比较早的阶段，品牌比较杂，质量也参差不齐。我认为如果可以规范统一化质量监管，那么做出来的结果是有可比性的。所以，我认为如果供应商们结成联盟，将这些不同种类的原料放在一起，大家比较容易使用的同时，对于整个行业的推动会更顺利。在保证了上游原材料供给的在保证了上游原材料供给的一致性及可控性后，借助设备供应商（如赛多利斯）所提供的稳定且可靠的一次性生产工艺，相信后续mRNA的疫苗可控性将会得到极大的满足。第四章对既有问题的总结和对未来方向的探索是行业日渐成长的要素。从发展时间线来论，mRNA在国内的起步较晚，这也意味着，国外巨头在该技术的探索过程中，每解决一个问题就会产生一个专利封锁。目前为止，mRNA赛道已经出现三大卡脖子问题⃞序列设计、递4.突破mRNA瓶颈的下一代RNA技术荷塘生华作为清华工研院控股的一支细胞与基因治疗的创新型的工艺平台，在中国率先将自主原研的新冠mRNA疫苗在FDA进行成功申报，可以说代表了国内mRNA疫苗“出海”迈出去的第一步。在技术创新上，环码生物则是国内第一批深挖环状RNA成药潜力的先锋企业，在环状RNA的高效翻译以及RNA的环化这两项核心专利问题上环码生物更是有着自身的原始积累和专利布局。mi4.1原料与大规模生产工艺带来的困境与机遇mRNA原液的生产成本和造价成本极高，作为一种以LNP作为递送载体的新型药物，它在生产过程中面临着极其复杂的问题，包括DNA的生产与制造、mRNA的体外合成、LNP的制剂包裹以及运输和质量体系合规等多方面。在生产成本上，目前市场上一毫克的mRNA原液将近一万元的售价，一克的售价要将近一千万人民币，而在工艺开发过程中，每次投料需要达到5克甚至10克。蒋云博士表示：“这样大体量、大规模的mRNA原液的生产成本和造价使得我们除了要满足成本快速下降的同时，在大规模生产工艺上采取新的方法和可控的方法，成为我们mRNA生产制造亟需要去解决的问题。”蒋云博士介绍道，辉瑞每年完成80亿剂满负荷mRNA生产，单支疫苗的成本在2.5美元以下，相较之下，国内与之的差距有10倍以上的空间。其中高端mRNA原材料的国产替代存在巨大的发展空间，比如：以精细化工为代表的Cap1帽子、ATCG和核苷酸等，以酶工程、合成生物学为代表的包括信息转录酶在内的各类酶的成分等。“除部分国产化替代的发展趋势外，我们认为mRNA大规模生产工艺的突破将成为中国mRNA产业需要进入的下一个里程碑时代。”蒋云博士从四个方面进行了拆解分析：第一、目前以辉瑞为代表的大部分mRNA生产仍然采用一步法，采购成型的Cap1帽子进行生产，两步法mRNA的生产可能会对未来的大规模工艺带来有力的提升。第二、大规模mRNA原液的反应生产装备。除了两步法和加帽法以外，在下游包括纯化以及制剂方面，都有待发掘。第三、由于mRNA和LNP组装成的新型mRNA药物的颗粒较大，均一质（PDI）要求比较小，层流技术、微流控技术、连续流技术为核心的新型mRNA包装工艺或将取代传统的小规模并联湍流、对撞流LNP制剂工艺。环状RNA的技术能够解决传统mRNA药物在体内的周期时间短、免疫原性强等mRNA常见的一些弊端，是一项大有潜力的新兴技术。但其纯化另外，结合自身工作经历讨论环状RNA与线性mRNA在工艺设计上的技术要点，蒋云博士也提出经典药物理论中“质量源于设计”这一项非常关“一个好的设计，无论是mRNA技术还是环状RNA技术都非常重要，目前我们看到的市场上非常多的创新企业去开发自己的RNA或者环状RNA技术，综合下来看，大家在创新药的过程中都有缺陷或者是经验不足的现象，并没有深入地去理解RNA作为一个药物在生产端也好，还是功能端也好要解决的问题。举个例子，我们面对一些科学家在生产设计mRNA药物的时候，仅采用了文献已经发表的或者是天然的个别序列进行固定到他的功能序列里面，忽略了未来成药的人源化密码子优化也好，或者是突变优化，或者是修饰优化，这些都需要大量的技术研究探索，无论是在DNA水平还是在RNA水平。第二个是将一段功能序列插入在质粒的模板里边，质粒的模板是否能够进行大规模的生产，低成本生产，酶切位点是否冲突。我们有的客户设计了一个质粒，在形成线性质粒的过程当中酶切位点选择了只能采用进口非GMP级的酶切位点才能完成他的工艺与生产，单次的生产成本在质粒这一步涨了两个数量级，无法完成后面的工艺方案。质量源于设计，无论面向有效的功能序列设计还是工艺设计都需要进行优化和调整，建立这样一个理论基础。”4.2递送系统发展趋势递送作为mRNA行业的“达摩克利斯之剑”，LNP递送系统是否为最优解？LNP递送系统如何突破技术瓶颈？下一代的递送系统应该是什么样？两位专家也从不同的角度为我们带来了见解。蒋云博士分析道：“无论是mRNA还是环状RNA，要有效地表达其功能要解决三个问题。一是如何减少免疫系统对它的清除和处理；二是要解决天然靶性或者是人造靶性的问题；第三就是材料问题，将一个核酸包裹成一个脂质球、脂质微球，在大规模的测试和筛选下，包裹的材料是否还我认为未来在这个领域需要做的工作是非常非常多的，将会用的技术包括在经典的AI可以进行有效的序列优化和设计，AI推动的成分的选择和筛选，AI推动的测试模型的建模都是未来的发展方向，同时多平台、多体系的并联研究也将会成为一个挑战。第三个是基于合成生物学的，无论从菌种筛选还是序列构建，还是未来的大规模生产，小规模多批次的并联规模化生产都将成为可发展和可研究的方向。回归到本质，无论是环状RNA还是mRNA，我们对其的期望都是它能够在体内实现有功能的序列沉淀或蛋白表达。针对种类繁多的适应症我们一定要具体问题具体分析，到底是mRNA更合适，还是环状RNA有更好的疗效。在递送系统选取的问题上，我们必须要跳出来看，进行有效的理论分析和系统性分析是关键的原则。”在递送系统的创新问题上，汤辰翔博士则表示：“短期内LNP或许还会是主流的递送系统，但是从中长期来看，目前已涌现出了许多非常有意思的技术比如外泌体这一类更天然，副作用更小的技术。另外一些特殊的方式，比如电穿孔、微针等等，都是一些很有意思的递送方式。如果回到第一性原理，不管使用什么途径，只要能够把RNA放到细胞质中就可以了。一旦完成了这个目标，我们就可以进行进一步的尝试，甚至环形RNA可能做到不依靠任何递送工具，用裸的环形RNA直接完成递送。这也是值得探讨、值得尝试的方向。”4.3环状RNA能否带来突破关于下一代mRNA技术，两位嘉宾不约而同所提及的就是当前RNA赛道新型RNA家族成员，2021年以来，circRNA领域已获近6亿美元融资，标志着环状RNA疗法已从幕后真正走向了前台。环码生物的汤辰翔博士介绍道，环形RNA在人体内不快速分裂的细胞中有天然的积累，比如在神经系统中，人们已发现天然的环形RNA可以积累下来。这一方面说明它的降解速度更慢，更加稳定；另一方面说明它很安全，至少在长期积累中没有出现大的问题。所以目前需要做的是，如何使在体外设计的这些药物侯选分子能达到和体内原始分子一样的低免疫原性和长期稳定存在。围绕免疫原性低与稳定性高这两大优势特性，汤辰翔博士从生产工艺、生产成本、最终药效等多个角度与我们分析了环状RNA将具备怎样的优“首先在稳定性方面，环状RNA不仅体现在体外储存时稳定性好，更关键的是需要在细胞内能够进行长期的表达。达到这个水准之后，给药频率降低，给药剂量可能也可以降低，至少是在平行对比之后发现环形RNA的药效更好，而免疫原性低则意味着副作用更小。从类别的角度讲，环形RNA相比线性RNA在免疫原性上有质的优势，在不加任何碱基修饰的情况下我们可以达成很低的免疫原性，并且我们已经在细胞层面和动物层面上都拿到了一些数据。目前对于环形RNA内部不同环化技术的差异依然是争议性的话题，有人认为残留序列具有免疫原性的，也有人认为残留序列没有免疫原性。在理想的情况下，即使是Orna的groupIintrons的方法，残留序列未必会有免疫原性。我们的环化方法则更优，没有残留序列，所以完全不需要担忧免疫原性的问题。在实操层面上，也存在很多额外优势。比如从工艺的角度来看，环形RNA的工艺会更简单，而且更便宜，因为不用加帽加尾。我们的环化技术可以实现在IVT的同时高效地往下环化。可以把很多步骤压缩到一步，IVT环化之后，直接进行纯化，所以工艺步骤可以减少，这在我们业界是非常重要的事情。任何工艺步骤的增加，对于收益率、成本、杂质控制等等都是挑战。所以这是一个优势。另一方面，我们的工艺成本低，不需要修饰核苷酸，不需要加帽，这两个环节占了线性RNA生产成本的大部分。所以我们认为在成本上环形RNA也会有优势。从专利的角度来看的话，线性RNA领域中国的起步是相对较晚的，前期的大量工作是由BioNtech、Moderna等一批优秀的公司开展的。mRNAModerna的发展历史中就能发现问题是源源不断的，兜兜转转直到2020年Spikevax上市才标志着这类药真正获得了监管的认可。可以说每解决一个问题就会产生专利的限制，他们解决了，他们就会申请专利进行保护。比如碱基修饰等问题，都会涉及到专利。而环状RNA的好处在于我们的起步不比美国或者说其他国家优秀的公司晚，在底层技术或者科研方面我们的水平并不比欧美差，可能在这些因素下导致大量的环状RNA研究在中国发生，这是从最根本的专利来源考虑。我们认为环形RNA已有的专利更少，是更容易突破的。在原始专利的布局上，我们有绝对的优势。所以，从各个维度来看，我们认为环形RNA是比线形RNA有更大优势的。denttranslation它没有5’帽子，而是通过类似于IRES的启动元件来启动。这不是一种通用的方式，也就意味着我们可以实现一定程度上的细胞特异性表达，这一点为我们实现精准递送创造了可能。从制药的角那么该如何在实操中降低环形RNA的免疫原性，同时延长它的表达周期呢？汤辰翔博士表示，免疫原性和表达周期这两个问题是相关联的，需要在序列设计上通盘考虑。据了解，环状RNA的序列设计要远远难于传统线性mRNA。因为线性RNA相对被研究得更多，publicspace里也有一些不错的二级结构预测的方法，而环形RNA相对来说没有这么成熟的方法和体系，同时它的两个末端是相连的，导致环形RNA本身有一些天然的张力。所以即使在序列相同的情况下，环形RNA的二级结构和线性的也是不一样的。另一方面，还有密码子、特征序列，如何启动IRES以及一些辅助的序列等需要通而环码生物在这一方面已经取得了不错的进展，汤博介绍道：“我们的创始人王泽峰教授在生物信息学计算方面有非常深厚的功力和积累，所以我们充分利用这方面优势，建立了一套自己的AIbaseprogram来做序列设计，在设计上会充分考虑二级结构以及其他各方面对分子性质的影响。在这方面，环码起步得早，相对来讲有更多的积累，所以我们现在的这个program看上去是非常不错的，无论是从稳健性还是从最终设计出来的序列效果来看，都是不错的，可以支持我们快速地进行管线研发以及未来的不断迭代。”相比之下，蒋云博士的观点则更趋向于理性和中立，他认为对于药物的设计来讲，每样技术都有独特的优势和劣势，mRNA药物和环状RNA亦是如此。比如，mRNA虽然不成环，在体内的代谢时间较短，但是它的设计和生产周期很短，在快速成药大规模使用上具备良好的基础。mRNA大规模生产尚不成熟的条件下，大规模生产环状mRNA是挑战中更具挑战的问题。如果大规模解决不了，它的成本就很难受控。其次，mRNA既然要形成环状结构，所以相对来说由于它某些设计点没有Poly-A尾，无法进行大规模的亲和层析纯化，使得如何去获得大规模的mRNA纯化，得到良好质量、高品质的环状mRNA成为挑战。第三，环状RNA是否能够有效地制剂成一个能够在体内长时间表达、靶向表达的一个新型的产品，仍然有很多问题要回答。”但是蒋云博也表示，环状RNA的确是非常有前景的创新技术，但是在未来什么时候能形成一个可上市销售的产品，是率先在疫苗领域还是肿瘤治疗领域？我们需拭目以待。4.4专家寄语截至2023年1月，当国外药企都担忧新冠疫苗市场饱和时，中国mRNA领域打头阵的新冠疫苗却还未能获批。抛去政策等外部环境因素，其原因主要在于这批2019年前后才刚成立的中国mRNA疫苗企业，技术储备远不如十多年前就成立的Moderna和BioNTech。国内现在最需要做的或许就是改革mRNA技术，突破技术壁垒。如今已有大量的国内企业涌入这一赛道，随着技术的不断提升，mRNA技术的应用前景能否使得mRNA赛道再度令人瞩目？对于mRNA技术在国内的应用趋势，蒋云博士与汤辰祥博士都给出了客观肯定的分析并展蒋云：“人作为动物是被核酸控制的生命体，所以无论从遗传病、肿瘤或是传染病等领域，都会由核酸药物一个个的产生，一个个的治疗，一个个的治愈！”大做强。希望在20年、40年后回首，环码和我们的伙伴，能一起站在与本期彩蛋 蒋云博士谈AI与生物科学-硅其与碳基的“珠合璧连”本质上来讲，无论是5G还是AI，它们是以硅为基础的信息学在推动整个以碳基为代表的生命科学的产业发展，是一个硅与碳的有机结合。作为已经成熟发展几十年甚至上百年的计算机领域或者是硅基领域来讲，它的精确度、规模度、运算能力、递算能力已经进入成熟期和大规模应用时期。但是生命科学作为一个新兴的冉冉升起的产业，这个领域正在爆发性增长，如何将基础的单核酸与复杂的人体或者动物体之间的关系有机地影射和联系在一起，仍然有非常非常大的空间。虽然人的全基因组已解析出来，但仍然有大量核酸的功能没有定义出来，不同物种之间核酸序列的功能也没有被定义出来。所以当AI进入到生命科学，其实是将一个可控的技术、稳定的技术、精确到小数点后几个九的技术与现在非常不稳定的技术、积累的信息仍然非常有限的技术、小数点之前可能仍然并不精准的技术之间建立影射和连接，这需要一套方法论。我们想要采取的方法论是在前端的信息技术建立一套有序的可以进行影射的模型，同时在终端要建立起来高通量、自动化、以合成生物学为基础的测试型平台，用以AI和5G为代表的创新型的信息科学对平台进行“喂营养”，同时进行计算。所以，从以十的几十次方为代表的信到以十的三四次方为代表的测算，再到以十的0或1次方为代表的创新药物研究，这之间的鸿沟需要一层层弥补，在AI药物筛选和最终的有效药物之间建立一个桥梁，是我们这个平台希望达到的目标。第五章mRNA新冠疫苗在我国迟迟未能获批上市，一、二级市场对于mRNA赛道也逐渐回归理性。狂热褪去，当概念逐渐清晰，数据逐渐明了，这一年轻的赛道将要如何继续吸引资本关注？布局企业又要如何穿越资本“寒冬”？“巅峰造就虚伪的拥护，黄昏见证真实的信徒”，在此节点上，5.核酸药物/疫苗赛道的投资策略与思考2020年前后，新冠病毒在短时间内袭卷全球，几乎影响了每一个人的生活。而对于生物创新药领域来说，mRNA疫苗趁势而起，其引发的关注如同疫情一般，瞬间刷爆了行业媒体圈。也正是在那个时候，mRNA赛道高调出圈，大量资金涌入。据统计，2021年全球共有18家mRNA企业获得超20亿美元融资，单笔融资额最高可达7亿美元！然而，随着国内疫情逐步得到控制，mRNA新冠疫苗在我国却迟迟未能获批上市，大家对于mRNA赛道的热情也渐渐冷却。但是，mRNA技术的优势已然凸显，市场回归理性实际上代表着新的开始。那么，站在投资人的视角，他们会如何看待如今以及未来mRNA赛道的价值？怎样的企业才更容易获得市场的青睐呢？方圆资本与华兴医疗有一个共同点，它们都在较早的时候（疫情之前）就开始关注到了mRNA赛道，可以说是在mRNA赛道的投资上它们一直都是理性的代表。陈浩博士与刘骏不约而同地讲到他们对新兴赛道的投资逻辑，就是提前关注美国市场，看美国的同行在做什么。方圆资本创始合伙人陈浩博士分享道：“对于mRNA这一新兴赛道，在2018、2019年时就开始关注。当时mRNA领域在国内或者美国的成熟度都不是很高，而我们在投资方面比较看重技术的成熟度。但我们相信mRNA作为新的治疗手段在未来将有新的突破，因此我们一直在国内留意并持续拜访mRNA领域的不同企业。2020年新冠疫情爆发之后，疫情的催化加速了mRNA行业的整体发展，我们也开始布局过往积累的mRNA企业。”华兴医疗创始人刘骏也表示：“在2017年左右，我实际上经历了一波一波浪潮，我们也一直在寻找下一代的疗法和药物。比如说细胞疗法、基因治疗，以及核酸药物，我们认为核酸药物作为第三代或第三波疗法革命，是非常重要的组成部分，所以从那时起一直在关注，一方面是关注海外的进展，同时也在上游做了一些布局。”可见，投资人对于新兴赛道的关注是比较超前的，那么当目光从海外回到国内，面对早期零星出现的新锐企业，要如何判断这些选手的未来发陈浩博士分享了他的观点："首先赛道必须具备极大潜力的，从赛道的前三名里选择一个跑得比较快的；另一方面需要充分考虑的到医药行业不是短跑比赛，而是长跑竞赛。公司任何一个产品的研发都需要至少五年甚至更长的研发周期，所以企业走得早，并不一定代表走得好。如果在走刘骏也同样表示，没有任何一家企业或者一个团队敢说一定会成功，或者一定会持续的成功。他认为，投资者与被投企业更像是一场长期合作，更多的其实是在风险可控的情况下，在一个合理的估值区间范围内，找一个在技术、管理、文化，以及理念上都比较匹配的团队和公司，彼此持续合作下去。“一旦决定在某个赛道上布局，我们会坚持跟一个团队紧密地合作，然后走下去。”他做了一个形象的比喻：“这就像驾驶一辆赛车，企业家肯定是坐在驾驶座上的，我们希望坐在副驾上，能够参与指路，参与导航，而不是坐在后座上，只是简单的做一个搭车人。”其实从任何一个企业的发展历程来看，中间有很多必然，也有很多偶然。以史为鉴，可以知兴替。在这一充满不确定性的过程中，投资机构依然会从产业的角度出发，参考海外的发展经验，来预判国内可能会经历的阶段，然后与企业一起去解决遇到的问题。两位嘉宾以他们的被投企业深信生物为例，结合mRNA赛道的特点以及机构自身的情况，为我们还原了他们的投资思路与策略，这对于未来想要进入mRNA领域的企业也极具有参考价值。陈浩说到：“深信生物是我们投的mRNA疫苗赛道的一家企业，当时我们的判断是新冠疫苗其实是一个一过性的商业机会，在那个点你可能抢到了很好的商业收益，但我们自己觉得不能只做这一个产品，所以除了新冠疫苗是不是还能做别的，这点很重要。毕竟所有的病毒型传统疫苗都有可能被mRNA疫苗替代。还有一个问题就是在mRNA上，除了疫苗以外，是否能做多联的或者多价的，类似肿瘤这样的治疗型疫苗能做吗？这两个问题回归到一个内核的问题，就是你有什么样的技术能力支撑，你的LNP能否打破别人垄断的知识产权位置，你的LNP是否能筛选出针对于不同治疗领域的不同递送系统，这是我们投资深信的一个核心的底层逻辑。”刘骏博士表示：“对于mRNA来说，其实最大的优势就是相对比较成熟，毕竟Moderna、BioNTech已经跑在前面，是可以成药的，而且非常成构愿意等待企业大幅度的发展成果，比如说一百倍甚至一千倍的回报，那是他们的投资风格决定的。但对我们来说，我们喜欢在相对比较成熟的领域去找最好的一个团队。像李林鲜博士，我觉得可能在LNP递送这一块，无论国内还是全球都是非常顶尖的。”他继续补充道：“实际上大家也要认识到，做药不是单单就某一项技术做四个环节都需要达到至少80分，然后才有可能做出一个比较不错的产所以，想投一个真正获批上市的产品，需要了解这个公司和团队：哪些环节是强的，哪些是弱的，弱的话是否能弥补，如果能弥补，那我们就可以投，而且甚至可以用比较低的价格去投，可以赚一部分差价。如果没有办法解决，或者说这个团队，这个公司在这一方面非常弱，那最终也没办法从两位嘉宾的分享中可以看出，投资人在评估一家企业是否具有投资价值时，对团队进行综合评估是非常重要的，短期的超前或是单一的优势，都不足以让投资人买单。深信生物通过自己的努力已经取得一些阶段性进展及认可，这也从侧面印证了两家机构的选择。但是，并不是所有故事都进行得如此完美，市场上常常会出现估值与价值不匹配不对等的情况，又或者是后一轮估值低于前一轮，导致比较尴尬的投资局面。那么，对于企业的估值，是否有一个相对稳定的评估体系呢？如何使估值与企业的发展速度、发展阶段相匹配？两位嘉宾结合自身经验给出了解释，也对企业提出了期许。从陈浩博士的分享中我们了解到，针对不同情况，估值可采取定性和定量的结合，一方面参照同类型企业，尤其是美国及海外的同等定位和类似发展阶段的企业进行横向比较，并考虑其自身的差异性进行评估；另一方面按照企业的研发管线以及技术平台的发展前景和市场应用等底定性和定量都很重要，需要根据公司的发展阶段进行调配，虽然有一个底层的逻辑，但无法精准量化。正如刘骏讲道：“投资是一门艺术，并不是估值达到了或者超过了一定的水平，我就不投，没达到这个水平我就可以投。企业的发展一定