【DeepTech】2023年生物醫(yī)藥技術(shù)趨勢(shì)展望

序言生物醫(yī)藥是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)今世界創(chuàng)新最為活躍戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。新冠肺炎疫情全球大爆發(fā)更是凸顯了生物醫(yī)藥的重要性，世隨著生物技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，許多創(chuàng)新性的技術(shù)經(jīng)取得重大突破，促進(jìn)了創(chuàng)新型藥物的產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)生物醫(yī)藥行業(yè)從具有發(fā)展?jié)摿Φ?023年，哪些生物醫(yī)藥技術(shù)在未來1-3年具備產(chǎn)業(yè)影響力、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新DeepTech密切關(guān)注行業(yè)發(fā)展最新動(dòng)向，通過文獻(xiàn)術(shù)展望，涵蓋了生命科學(xué)和生物醫(yī)藥的底層技術(shù)CRISPR-Cas基因編輯技術(shù)、酶促業(yè)的研究方向產(chǎn)生重大影響。未來，生物醫(yī)藥底層技術(shù)的革新將推動(dòng)創(chuàng)新藥物從基礎(chǔ)研究走向臨床試驗(yàn)，并最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)創(chuàng)新藥物研究和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展DEEPTE心H基礎(chǔ)技術(shù)篇基礎(chǔ)技術(shù)的突破不斷引領(lǐng)生物醫(yī)藥創(chuàng)新前沿基礎(chǔ)技術(shù)的突破不斷引領(lǐng)生物醫(yī)藥創(chuàng)新前沿。新型基礎(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)和改進(jìn)會(huì)引領(lǐng)相關(guān)領(lǐng)域爆炸式發(fā)展，加速臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，從而DNA的應(yīng)用范圍，推動(dòng)合成生物學(xué)的巨大進(jìn)步。藥物遞送系統(tǒng)是創(chuàng)新藥物研發(fā)不可避免的話題，新型藥物遞送系統(tǒng)在不斷涌現(xiàn)，大幅縮短4題題基因編輯技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)今世界應(yīng)用最廣泛的基因編輯技術(shù)，成為生命科學(xué)最主要的底層技術(shù)之一。CRISPR-Cas9系統(tǒng)主要由Cas9蛋白和單鏈向?qū)в?。在sgRNA的向?qū)峦ㄟ^堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，Cas9蛋白可對(duì)不同的靶部根據(jù)CRISPR-Cas作用模塊的數(shù)量和種類，CRISPR-Cas系統(tǒng)分為兩大類。第一類CRISPR-Cas系統(tǒng)由多個(gè)Cas蛋白亞基組成的多蛋白效應(yīng)復(fù)合物和crRNA組成，又系統(tǒng)為主，占比多達(dá)90%左右，廣泛分布于細(xì)菌和古生菌中。由于第一類效應(yīng)復(fù)因而第二類CRISPR-Cas系統(tǒng)被最早開發(fā)并廣泛圖1丨Cas9、Cas12和Cas13基因編輯原理圖(來源：MolecularCell)DEEPTE心H5一。Cas12a同時(shí)具有DNA和RNA內(nèi)切酶活性，可以不依賴于tracrRNA而將pre-crRNA加工為成熟的crRNA。Cas12a識(shí)別富含胸腺嘧啶的PAM序列(如TTN)，并在PAM序列下游對(duì)雙鏈DNA進(jìn)行切割，形成粘性末端。與Cas9和Cas12a不同，核酸酶Cas9Cas12aCas13a分類核酸酶結(jié)構(gòu)域crRNA和tracrRNA底物G富含(如NGG)T富集(如TTN)-裂解方式平末端粘性末端取決于靶向序列和二級(jí)結(jié)構(gòu)表1丨常用Cas蛋白特征(來源：MolecularCell，DeepTech整理)DEEPTE心H6基因編輯過程中會(huì)發(fā)生不可預(yù)測(cè)的脫靶，這對(duì)于精準(zhǔn)的基因編輯來說是一個(gè)不可統(tǒng)AAV病毒的包裝上限約為4.7kb，不利于CRISPR-Cas系統(tǒng)的遞送。這些問題都是影響CRISPR-Cas系統(tǒng)應(yīng)用的核心問題，因此需要對(duì)Cas蛋白進(jìn)行優(yōu)化改造，從定向進(jìn)化開發(fā)高保真的Cas9變體，得到高保真蛋白enAsCas12aHF1。新開發(fā)的Cas蛋白迷你化提高CRISPR-Cas系統(tǒng)的遞送效率。新開發(fā)的小型Cas蛋白Nsp2-于該蛋白又開發(fā)了多款迷你蛋白，如DpbCas12e(約1000氨基酸)、Cas12j(又稱CasΦ,700氨基酸)、Un1Cas12f1(537氨基酸)、AsCas12f1(422氨基酸)、SpaCas12f1(497氨基酸)和CasMINI(源自Un1Cas12f1，529氨基酸)。不過這些蛋白還存在編輯活性低的問題，有待進(jìn)一步改進(jìn)。我國(guó)輝大基因開發(fā)了Cas13X.1(又稱Cas13e.1，775氨基酸)和Cas13Y(又稱Cas13f，790氨基酸)，并于2022年獲得美國(guó)專利局授予專利，成為我國(guó)首個(gè)自主研發(fā)的、在美國(guó)獲得專利DEEPTE心H7題題—————xCas9-3.7—eSpCas9(1.0)表2丨部分工程化改造的Cas蛋白變體(來源：SyntheticBiologyJournal，DeepTech整理)發(fā)掘新型Cas蛋白，擴(kuò)大CRISPR-Cas系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。Cas7-11是通過大數(shù)據(jù)挖掘找到的一類獨(dú)特的III-E型CRISPR-Cas系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的多組分效應(yīng)蛋白復(fù)合物不同，該系統(tǒng)具有單一的效應(yīng)蛋白Cas7-11(由傳統(tǒng)的Cas2023年首個(gè)CRISPR基因編輯療法有望獲批上市。CRISPR-Cas系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用推目前正在開發(fā)基于CRISPR-Cas9系統(tǒng)的exa-cel療法，使用CRISPR-Cas9技術(shù)編輯有缺陷的基因系統(tǒng)治療β-地中海貧血和鐮狀細(xì)胞病這兩種遺傳性血液疾病。2022年9月，基于良好的臨床試驗(yàn)結(jié)果，Vertex公司和CRISPRTherapeutics啟動(dòng)exa-DEEPTE心H8酶，整個(gè)催化過程中不需要經(jīng)過變性、復(fù)性和延伸反應(yīng)，在恒溫和金屬離子輔助的條化學(xué)合成法在DNA合成長(zhǎng)度、成本和環(huán)保等方面存有問題。目前，市面中最常用的DNA合成方法是固相亞磷酰胺三酯法。該化學(xué)合成法需要4-5個(gè)反應(yīng)步驟，每個(gè)步驟可能會(huì)有錯(cuò)誤，隨著合成鏈的延長(zhǎng)，合成的準(zhǔn)確率會(huì)大幅下降。這導(dǎo)致化學(xué)合成法合成的DNA片段長(zhǎng)度最多能達(dá)到200-300nt。若想得到更長(zhǎng)酶促DNA合成技術(shù)推動(dòng)DNA合成技術(shù)再次升級(jí)。高DNA合成的準(zhǔn)確率，縮短DNA合成時(shí)間。酶的高特異性支持長(zhǎng)片段DNA的合成，或能夠合成長(zhǎng)相比，酶促DNA合成技術(shù)在DNA合成長(zhǎng)度、準(zhǔn)確圖2丨TdT兩步循環(huán)合成DNA(來源：ACSCataliysis)DEEPTE心H9Script、AnsaBiotechnologies等。MolecularAssemblies、Nuclera和DNAScript這3家公司均是以TdT酶為核心，通過修飾核苷酸分子制備帶有可逆終止基新添加堿基的可逆終止基團(tuán)后開始下一個(gè)堿基的合成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)DNA的合成。其中，MolecularAssemblies和Nuclea可逆終止基團(tuán)選擇的是3’-O-疊氮甲基，AnsaBiotechnologies公司開發(fā)了dNTP-TdT偶聯(lián)體介導(dǎo)的可逆終止合成法。該獲得6800萬美元融資，用于加速基于dNTP-TdT的酶促DNA合成中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所江會(huì)鋒團(tuán)隊(duì)通過生物信息學(xué)的技術(shù)篩選到高效催化活性的鳥類TdT；通過理性設(shè)計(jì)和高通量篩選策略，對(duì)篩選到的鳥類TdT進(jìn)該突變體的催化效率比哺乳動(dòng)物TdT催化效率高3個(gè)數(shù)量級(jí)，大幅提升了對(duì)氧氨基K337G可以通過兩步循環(huán)步驟實(shí)現(xiàn)DNA的合成，平均準(zhǔn)確率可以達(dá)到98.7%，媲DEEPTE心H10DEEPTE心H11涵蓋了藥物制備、給藥途徑、位點(diǎn)靶向、代謝和毒理等方面的技術(shù)。在臨床應(yīng)用上，藥物遞送系統(tǒng)不僅發(fā)揮著將藥物遞送到靶點(diǎn)的作用，更重要的是還承擔(dān)著藥物靶向、藥物控釋、增強(qiáng)藥物穩(wěn)定性或促進(jìn)藥物吸收等多方面的作用，從而解決新型遞送技術(shù)的突破和成熟推動(dòng)了核酸藥物的臨床轉(zhuǎn)化，撐起核酸藥物研發(fā)的半邊天。由于具有不穩(wěn)定性、免疫原性、細(xì)胞攝取效率低、內(nèi)吞體逃逸難等多方向的缺點(diǎn)，核酸藥物從概念提出到基礎(chǔ)研究再到有藥物上市經(jīng)歷了較長(zhǎng)的歷程。對(duì)于核酸藥物能夠?qū)崿F(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化，遞送系統(tǒng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，只有通過遞送才使得核酸形式的藥物最終成藥。目前，成熟的核酸藥物遞送系統(tǒng)有GalNac(N-乙酰半乳糖胺)偶聯(lián)修飾、脂質(zhì)納米顆粒(lipidnanoparticle,LNP)和重組腺相關(guān)GalNac偶聯(lián)修飾是當(dāng)前最常用的小核酸藥物遞送系統(tǒng)，是核酸藥物發(fā)展歷程中的GalNac偶聯(lián)修飾的小核酸藥物提高了小核酸進(jìn)入肝細(xì)胞的效率，解決了小核酸藥該遞送系統(tǒng)也存在著一定的局限性，由于ASGPR在肝細(xì)胞表面特異性高表達(dá)，而在其他組織細(xì)胞中表達(dá)量極少，因而GalN胞并在肝細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，限制了小核酸藥物在其他組織器官中發(fā)揮作用。全球已經(jīng)批準(zhǔn)上市3款GalNac偶聯(lián)修飾siRNA藥物，即Givlaari、Leqvio和Oxlumo，均是由Alnylam公司研發(fā)，分別用于治療急性肝卟啉癥、高膽固醇血癥和原發(fā)性DEEPTE心H12固醇和聚乙二醇修飾的磷脂。這4種成分按照一定的比例組裝成LNP，并在藥物遞送過程中發(fā)揮不同作用?？呻婋x陽離子脂質(zhì)是藥物遞送關(guān)鍵因素，在生理pH值下保持中性，降低藥物的毒性和免疫原性；在低pH值下帶正電，與帶負(fù)電的RNA結(jié)二醇修飾的磷脂能夠改善LNP的親水，防止LNP聚集，增加穩(wěn)定性，并可以避免LNP被免疫系統(tǒng)清除。新冠疫情促進(jìn)了mRNA新冠疫苗的獲批上市，BioNTech、圖3丨LNP的結(jié)構(gòu)示意圖(來源：molecules)在此之前，Alnylam公司基于LNP遞送系統(tǒng)研發(fā)的siRNA藥物Onpattro在美國(guó)獲批上市，用于治療肝臟甲狀腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(TTR)介導(dǎo)的淀粉樣病變。該核酸藥而成的基因載體。包裹基因表達(dá)系統(tǒng)的rAAV侵入靶細(xì)胞后，將包含有基因表達(dá)系統(tǒng)的遺傳物質(zhì)通過核孔復(fù)合體傳遞到細(xì)胞核內(nèi)，最終在從而實(shí)現(xiàn)基因沉默或基因編輯功能，達(dá)到基因治療目的。rAAV具有安全性高、免DEEPTE心H13序號(hào)藥物公司首次獲批時(shí)期適應(yīng)癥1GlyberauniQure2012-10歐盟2017年退市脂蛋白脂肪酶缺乏癥2LuxturnaSparkTherapeutics2017-12美國(guó)遺傳性視網(wǎng)膜疾病3ZolgensmaNovartis2019-05美國(guó)治療2歲以下脊髓性肌萎縮癥4UpstazaPTCTherapeutics2022-07歐盟AADC缺乏癥5RoctavianBioMarinPharmaceutical2022-08歐盟嚴(yán)重血友病A成人患者表3丨已經(jīng)獲批上市的AAV基因治療藥物(DeepTech根據(jù)公開資料整理)(含退市的Glybera)。2022年，2款新的AAV基因治療藥物在歐盟獲批上市，極大外泌體有望成為新的核酸藥物遞送系統(tǒng)。外泌體是由細(xì)胞分泌的一種細(xì)胞外膜狀其他神經(jīng)退行性疾病。目前，外泌體代表公司CODIAK有3款基于工程化外泌體遞送系統(tǒng)的創(chuàng)新藥物進(jìn)行1期臨床。這3款藥物利用工程化外泌體分別攜帶不同的藥組織，激活人體自身的免疫應(yīng)答以殺傷相應(yīng)的腫瘤細(xì)胞。EvoxTherapeuticsDEEPTE心H14臨床試驗(yàn)推動(dòng)創(chuàng)新藥物從基礎(chǔ)研究走向成熟臨床試驗(yàn)是創(chuàng)新藥物研發(fā)過程中不可或缺的重要一環(huán)，推動(dòng)創(chuàng)新藥物從基礎(chǔ)研究走向成熟。首例基因編輯的豬心臟移植走向臨床治療，異種器官移植向臨床研究邁出了關(guān)鍵性一步，未來有望解決人體器官供冉冉升起的腫瘤細(xì)胞治療新星，目前多個(gè)研究項(xiàng)目已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。噬菌體療法已經(jīng)通過醫(yī)療技術(shù)服務(wù)的方式臨床治愈多例超級(jí)細(xì)菌感染的患者，未來期待研發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)化的噬菌體療法，解決耐藥菌感染異種器官移植是用手術(shù)的方法將某一種屬個(gè)體的器官或組織移植到另一種屬個(gè)體中(尤其是人體中)。人體接受異種器官移植后，如果能夠接受異種器官并且不產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫排斥反應(yīng)，那么這種動(dòng)物提供的器官將有效地解決臨床移植中人體器官供的終末期心臟患者體內(nèi)，患者存活59天。盡管近2個(gè)月的時(shí)間并不長(zhǎng)，但這仍舊是異種器官移植一個(gè)值得寫入歷史的里程碑事件，表明異種器官移植向未來的臨床研小型豬被公認(rèn)為是異種器官移植中最理想也將是未來最主要的器官供體。豬主要器培養(yǎng)；豬的基因研究較為深入，且目前豬的基因改造技術(shù)成熟；豬不是保護(hù)動(dòng)物，倫理學(xué)方面碰到的壓力相對(duì)會(huì)小。美國(guó)FDA已經(jīng)批準(zhǔn)滿足“無特定微生物”標(biāo)準(zhǔn)的圖4丨異體器官移植潛在的治療疾病(來源：TheLancet)DEEPTE心H16免疫排斥反應(yīng)是異種器官移植所面臨的最大難題。第一步要解決的是超急性排斥反應(yīng)。在異種器官移植到人體后，在幾分鐘到幾小裂、血管破壞和超急性排斥反應(yīng)。超急性排斥反應(yīng)最主要的原因是血液中的天然抗體與異種器官表面的抗原結(jié)合，從而激活了人體的補(bǔ)體系統(tǒng)。補(bǔ)體系統(tǒng)由無數(shù)補(bǔ)體蛋白構(gòu)成，通過經(jīng)典補(bǔ)體通路、替代補(bǔ)體通路和凝集素補(bǔ)體通路3條補(bǔ)體激活途徑超急性排斥反應(yīng)之后，其次是急性排斥反應(yīng)。急性排斥反應(yīng)發(fā)生在移植后數(shù)日至6均參與到急性排斥過程中。最后是慢性排斥反應(yīng)，異種器官移植被認(rèn)為將會(huì)發(fā)生與人器官移植相類似的慢性免疫排斥反應(yīng)。因而異種器官移植后，患者也需要接受綜基因編輯用于解決異種器官移植中的免疫排斥反應(yīng)。為了緩解這些排斥反應(yīng)，現(xiàn)在科學(xué)家在豬身上測(cè)試了近50種不同的基因，通過敲除豬的基因或者導(dǎo)入人類的基因基因工程的手段制備了多種適用于異種器官2022年異種器官移植開始向臨床試驗(yàn)邁進(jìn)。2022年1月7日，美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)中心報(bào)告了全球首例基因編輯豬心臟移植到終末期心臟病患者體內(nèi)，并使之存活了59天。該心臟來源于10G基因編輯豬，即經(jīng)過10種基因修飾：GDEEPTE心H17基因抑制基因抑制不相容GGTA1(敲除)超急性排斥反應(yīng)血小板聚集超急性排斥反應(yīng)血液凝固B4GALNT2(敲除)B4GALNT2L(敲除)不相容超急性排斥反應(yīng)hA20,TNFAIP3細(xì)胞凋亡和炎癥GHR(敲除)器官過度生長(zhǎng)細(xì)胞凋亡和炎癥SLAI(敲除)交叉反應(yīng)性HLA抗體巨噬細(xì)胞補(bǔ)體活化HLA-E/B2M細(xì)胞反應(yīng)補(bǔ)體活化CTLA4/LEA29YT細(xì)胞補(bǔ)體活化T細(xì)胞血液凝固病毒安全PERV(敲除)病毒傳播表4丨異種器官移植相關(guān)的基因敲除和人類基因?qū)?來源：TransgenicResearch，DeepTech整理)際領(lǐng)先水平。2022年10月，西京醫(yī)院科研團(tuán)隊(duì)開展了國(guó)際首例六基因編輯DEEPTE心H18適配和倫理問題?；蚓庉嬝i目前部分解決了免疫排斥的問題，可延長(zhǎng)受體的存活時(shí)間，但是并不能完全排除免疫排斥的問題。目前主要物互傳的微生物，而其中豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒可產(chǎn)生嚴(yán)重的生物安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，生理功能與人體還是存在一定的差異，這種跨種系的差異可能會(huì)影響異種器官在受異種器官移植即將進(jìn)入新時(shí)代。全球首例豬心臟異種移植臨床試驗(yàn)的開展，為以后異種心臟移植到人體的長(zhǎng)期存活提供了借鑒，也為將來其他器官移植到人體提供了經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)。相信未來將會(huì)有更多的異種器官移植臨床研究在國(guó)內(nèi)外開展，來共同推進(jìn)異種器官移植進(jìn)入臨床應(yīng)用。但對(duì)未來保持樂觀的同時(shí)，同時(shí)還需要保持冷靜DEEPTE心H19一類無需預(yù)先致敏就能直接識(shí)別細(xì)胞表面配體，從而非特異性殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒世紀(jì)70年代人們第一次觀察到NK細(xì)胞的存在，就對(duì)這種免疫細(xì)胞的殺傷作用產(chǎn)生化的免疫細(xì)胞治療越來越受到重視。雖然CAR-T細(xì)胞免疫治療發(fā)展迅速，但圖5丨CAR構(gòu)建模塊示意圖(來源：JournalofHematology&Oncology)DEEPTE心H20后，CAR-NK能夠特異性識(shí)別帶有特定抗原的腫瘤細(xì)胞，引發(fā)免疫反應(yīng)從而達(dá)到清除腫瘤細(xì)胞的目的。功能性CAR分子由胞外細(xì)胞域、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域三個(gè)結(jié)構(gòu)域組成。胞外細(xì)胞域包含單鏈可變片段(scFv)，通常來源于抗體，能夠特旦CAR識(shí)別并被其特異性抗原觸發(fā)，CAR的細(xì)胞內(nèi)活化結(jié)構(gòu)域就會(huì)發(fā)出信號(hào)，從而CAR結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于CAR-NK細(xì)胞的免疫治療效果發(fā)揮著關(guān)鍵作用，因而有別于區(qū)組成。短信號(hào)肽將CAR結(jié)構(gòu)引導(dǎo)至NK細(xì)胞膜上，常用的短區(qū)將scFv連接到跨膜結(jié)構(gòu)域上，最常采用的為CD8α鉸鏈區(qū)，其它的還有CD28、胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域的數(shù)量和組合方式?jīng)Q定著CAR-NK細(xì)胞未來的研究設(shè)計(jì)方向。胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域是CAR結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，激活信號(hào)的多少?zèng)Q定了CAR的代次。第一代信號(hào)常被設(shè)計(jì)為CD28、CD137、2B4等。第三代CAR常見的胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域?yàn)镈EEPTE心H21外周血(PB)、臍帶血(UCB)、人類胚胎干細(xì)胞(HESC)、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)甚至胞系是一個(gè)均勻的細(xì)胞群，并且具有無限體外增殖能力。但是由于其來源于腫瘤細(xì)電穿孔以及CRISPR-Cas9基因敲入策略等基因編輯技術(shù)被用于CAR結(jié)構(gòu)的導(dǎo)入。慢得較高的病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)效率是CAR-NK細(xì)胞治療的一個(gè)挑戰(zhàn)。目前，解決該問題的思路多個(gè)CAR-NK進(jìn)入臨床試驗(yàn)，新一代細(xì)胞免疫治療新星在冉冉升起。據(jù)Patsnap新力量。從靶點(diǎn)看，研究處于前10的靶點(diǎn)分別是CD19、BCMA、CD33、GPC3、性腫瘤和多種實(shí)體瘤。目前根據(jù)已公布的臨床數(shù)據(jù)看，CAR-NK細(xì)胞治療顯現(xiàn)出較DEEPTE心H22圖6丨CAR-NK各研究階段數(shù)量(來源：Patsnap新藥情報(bào)庫，DeepTech整理)圖7丨CAR-NK排名前10的靶點(diǎn)(來源：Patsnap新藥情報(bào)庫，DeepTech整理)凍存解凍后細(xì)胞的存活率和細(xì)胞毒性可能降低的問題；抑制性的腫瘤微環(huán)境，包括腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制分子、免疫抑制細(xì)胞和妨礙免疫細(xì)胞功能的不利環(huán)境床階段，相信未來隨著研究的不斷深入，基于NK細(xì)胞良好的抗腫瘤效果，CAR-NK細(xì)胞療法也會(huì)展現(xiàn)出顯著的臨床效果，期待著CAR-NK這顆細(xì)胞治療的新星冉DEEPTE心H23殼和內(nèi)層的核酸遺傳物質(zhì)組成。根據(jù)宿主細(xì)菌是否裂解，噬菌體分為烈性噬菌體和溫和噬菌體。烈性噬菌體可以直接殺死并裂解細(xì)菌釋放子代噬菌體，因而常被生命周期。噬菌體療法即利用噬菌體在宿主細(xì)菌中繁殖并裂解宿主的特性，來降低致病菌的密度，從而減少或避免致病菌感染或發(fā)病的機(jī)會(huì)，達(dá)到治療和預(yù)防疾圖8丨噬菌體生命周期(來源：Microbiology)噬菌體療法在防治耐藥菌感染方面有巨大的應(yīng)用潛力。隨著抗生素的廣泛使用，細(xì)菌的耐藥性給人類帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，抗生素耐藥相關(guān)死亡已經(jīng)成為全球死亡的主要病因之一。噬菌體能夠特異性地靶向一種或幾種細(xì)菌，并導(dǎo)致細(xì)菌裂解死亡。這種特異性讓噬菌體療法在防治耐藥菌感染上展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。噬菌體療法在許多國(guó)家都是緊急使用，將噬菌體療法作為治療耐藥細(xì)菌感染的最后手段，來治療個(gè)別患者。FDA迄今為止批準(zhǔn)了多個(gè)噬菌體的臨床試驗(yàn)，展現(xiàn)出良好DEEPTE心H24噬菌體療法在治療耐藥菌感染上具有多種的優(yōu)勢(shì)。噬菌體特異性強(qiáng)，不受細(xì)菌耐藥性影響，只靶向?qū)?yīng)的病原菌，而不會(huì)破壞人體呈現(xiàn)指數(shù)增殖，給藥量少，且一次給藥可以達(dá)到對(duì)噬菌體產(chǎn)生耐藥性，而且噬菌體還可以產(chǎn)生相應(yīng)的變異以應(yīng)對(duì)細(xì)菌的耐藥性。噬菌體只在細(xì)菌感染部位發(fā)揮治療作用，隨著細(xì)菌被清除而死亡，不會(huì)殘留在人體體噬菌體療法的缺點(diǎn)制約著其研發(fā)進(jìn)程。噬菌體對(duì)細(xì)菌的專一性使得其抗菌譜狹窄，單個(gè)噬菌體往往缺乏足夠的宿主范圍，導(dǎo)致噬菌體療法無法成為抗生素一樣廣譜的雞尾酒療法解決噬菌體抗菌譜狹窄問題。噬菌體雞尾酒療法，即使用多種不同抗菌譜的噬菌體制成混合制劑，可以擴(kuò)展抗菌譜，應(yīng)對(duì)較為復(fù)雜的細(xì)菌感染環(huán)境并減少一家開發(fā)工程噬菌體生物治療藥物的公司，為4種不同的病原體(大腸桿菌，肺炎克上的臨床菌株。這種方法不需要培養(yǎng)患者的分離物并篩選以尋找正確的噬菌體，大噬菌體和抗生素聯(lián)合使用，提高殺菌效果。噬菌體和抗生素具有不同的殺菌抑菌機(jī)高對(duì)耐藥菌的殺傷效果。聯(lián)合使用之所以取得更好的治療效果是由于噬菌體和抗生DEEPTE心H25用，降低耐藥性危機(jī)；降低細(xì)菌的抗噬菌性；有效控制繼發(fā)和其他非主要病原菌感基因工程改造噬菌體，拓寬噬菌體的抗菌譜。位于噬菌體吸附裝置末端或尾纖維尖行改造，可以有效擴(kuò)大或者改變噬菌體的宿主范圍。主要的改造策略有RBP等位基因和結(jié)構(gòu)域交換，更換噬菌體RBP的球狀受體結(jié)合域，建立嵌合RBP，改變宿主范圍；利用高通量靶向RBP誘變方法，產(chǎn)生多種RBP突變體，通過篩選獲得廣譜的噬菌體；多價(jià)RBP噬菌體，在噬菌體基因組中插入了第二個(gè)針對(duì)不同宿主的RBP等位基因工程改造噬菌體，提高噬菌體的抗菌能力。利用基因工活性的細(xì)胞壁水解酶等，病原菌裂解時(shí)釋放這些蛋白質(zhì)，從而作用于相鄰病原菌，菌體療法，噬菌體將CRISPR-Cas3遞送到病原菌宿主，Cas3酶切割病原菌大數(shù)據(jù)和人工智能助力噬菌體療法研發(fā)?；谑删w和宿主細(xì)菌的完整基因組數(shù)據(jù)庫，通過人工智能算法研究噬菌體與宿主細(xì)菌相互作用，針對(duì)特定宿主匹配最合適噬菌體療法在治療耐藥菌感染上具有良好的發(fā)展前景，但是其臨床轉(zhuǎn)化有許多困難研究還很缺乏，噬菌體制劑的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一等。期待未來可以早日突破這些困DEEPTE心H26產(chǎn)業(yè)化篇?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)推動(dòng)創(chuàng)新藥物實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新技術(shù)推動(dòng)創(chuàng)新藥物獲批上市實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，激勵(lì)著研究人員提高研發(fā)別的藥物類型(新型偶聯(lián)藥物和多特異性抗體)。微生態(tài)療法是指利用正常微生物或調(diào)節(jié)微生物正常生長(zhǎng)的物質(zhì)制成的藥物制劑，通過影響微生物群落，維持、重建或恢復(fù)健康的人體微生態(tài)。目前國(guó)際上研究較多的是活體生物藥(LiveBiotherapeuticPreparation,LBP微生態(tài)療法已經(jīng)成為生命科學(xué)研究的新興熱點(diǎn)領(lǐng)域。隨著2007年美國(guó)發(fā)起人類微生物組計(jì)劃，2008年歐盟隨之啟動(dòng)人類腸道宏基因組計(jì)劃，微生態(tài)療法就進(jìn)入了火熱的基礎(chǔ)研究階段。2016年美國(guó)又提出了國(guó)家微生物組計(jì)劃，同年歐盟啟動(dòng)腸新一輪微生物組技術(shù)研究和開發(fā)進(jìn)入了新的研究熱潮，微生態(tài)療法進(jìn)入了快速發(fā)展階段。與此同時(shí)，Rebiotix、SeresTherapeutic、FinchTherapeutics、VedantaBioscience等一大批微生態(tài)療法新銳企業(yè)在國(guó)際上開始嶄露頭角，而輝瑞、羅氏、輝凌等跨國(guó)制藥巨頭也紛紛與新銳公司展開合作，布局微生態(tài)療法賽批準(zhǔn)的糞便微生物組療法。RBX2660的核心成分是“糞便”，由符合要求的捐贈(zèng)的人類糞便制成，其通過單劑量直腸給藥的方式，有效減少降低18歲以上成年人微生態(tài)療法口服劑型是研發(fā)關(guān)注的賽道。SeresTherapeutics開發(fā)了一款口服的DEEPTE心H28生態(tài)療法。而FinchTherapeutics開發(fā)的口服腸溶膠囊微生物藥物CP101同樣用于在接受CP101單次給藥的復(fù)發(fā)性CDI患者中74.5%(vs對(duì)照組61.5%)在第8周達(dá)到了炎癥性腸病是微生態(tài)療法的一個(gè)主要適應(yīng)癥。炎癥性腸病是一種特發(fā)性腸道炎癥性疾病，臨床表現(xiàn)腹瀉、腹痛，甚至可有血便，發(fā)病機(jī)制跟腸道菌群密切相關(guān)。VedantaBioscience公司與強(qiáng)生公司合作開發(fā)了一款口服的微生態(tài)候選藥物VE202用于治療炎癥性腸病。VE202由特定的菌群構(gòu)成，是在GMP條件下由純凈的期臨床試驗(yàn)，啟動(dòng)了2期臨床試驗(yàn)。1期結(jié)果顯示VE202在治療炎癥性腸病上具有良微生態(tài)療法有望治療抗宿主病。造血干細(xì)胞移植可能引起抗宿主病，是目前造成移富度、高多樣性的微生物組生態(tài)系統(tǒng)療法，含有一組已知產(chǎn)生抗炎短鏈脂肪酸的細(xì)驗(yàn)，用于腸道相關(guān)的急性移植物抗宿主病患者的治療，這是全球首個(gè)基于微生物組治療的3期臨床試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)公司未知君開發(fā)的微生態(tài)藥物FMT_XBI302也用于移植物DEEPTE心H29腸道微生物組在對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的反應(yīng)中起作用。VedantaBioscience公司恩生物開發(fā)的微生態(tài)療法MNC-168單藥及分別聯(lián)用帕博利珠單抗、舒格利單抗治氨酸來降低患者血液中的苯丙氨酸水平，從而達(dá)到治療苯丙酮尿癥的目的。在2期復(fù)雜、最詳細(xì)的合成腸道微生物群。這個(gè)合出了良好的應(yīng)用前景。全球首款糞便微生物療法RBX2660的獲批代表著微生態(tài)療DEEPTE心H30標(biāo)題標(biāo)題并將攜帶的遺傳信息翻譯為蛋白質(zhì)，從而執(zhí)行特定功能。mRNA藥物基于mRNA的特性，在體外設(shè)計(jì)合成特定的mRNA，經(jīng)過序與藥物遞送系統(tǒng)結(jié)合后遞送至人體細(xì)胞，并利用細(xì)胞自身的翻譯系統(tǒng)合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，從而發(fā)揮預(yù)防和治療疾病的作用。隨著遞送系統(tǒng)與化學(xué)修飾技術(shù)的成熟，mRNA研究進(jìn)入加速發(fā)展階段。而新冠疫情推動(dòng)了mRNA疫苗的上市，從而進(jìn)一步mRNA藥物可用于傳染病預(yù)防、腫瘤免疫療法和蛋白質(zhì)替代治療等領(lǐng)域。合成傳染病領(lǐng)域特異抗原、腫瘤特異抗原或疾病治療性蛋白質(zhì)的mRNA，遞送至人體后表達(dá)相應(yīng)蛋白，從而發(fā)揮治療作用。傳染病預(yù)防性mRNA疫苗在細(xì)胞中直接表達(dá)傳染病領(lǐng)域特異抗原，激活機(jī)體的免疫應(yīng)答反應(yīng)產(chǎn)生抗體，從而達(dá)到預(yù)防傳染性疾病的目的。腫瘤mRNA疫苗同樣在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)合成腫瘤特異性抗原蛋白，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免DEEPTE心H31代治療主要集中于遺傳性代謝疾病，其通過mRNA在體內(nèi)翻譯為因基因突變而缺失全球已有多款mRNA疫苗上市，并且多個(gè)在研藥物處于臨床試驗(yàn)階段。新冠疫情的經(jīng)在超過100個(gè)國(guó)家獲得緊急使用授權(quán)。2022年，F(xiàn)DA雙批準(zhǔn)了BioNTech/輝瑞、Moderna針對(duì)奧密克戎變異株BA.4/BA.5的二價(jià)新冠mRNA疫苗的緊急使用授權(quán)申處于2期臨床。BioNTech共有24個(gè)產(chǎn)品管線，其中14個(gè)為腫瘤免疫治療，4個(gè)產(chǎn)品國(guó)內(nèi)mRNA疫苗研發(fā)緊跟國(guó)外，臨床試驗(yàn)持續(xù)推進(jìn)。2022年9月，沃森生物事醫(yī)學(xué)科學(xué)院、艾博生物合作開發(fā)的新冠mRNA疫苗獲得印尼的緊急使用授權(quán)，成主研發(fā)的新冠mRNA疫苗獲得老撾人民民主共和國(guó)的緊急使用授權(quán)。目前，國(guó)內(nèi)還沒有國(guó)產(chǎn)的新冠mRNA疫苗獲批上市，但是艾美疫苗、石藥集團(tuán)、康希諾等多家公司的新冠mRNA疫苗臨床試驗(yàn)在持續(xù)推進(jìn)。另外，斯微生物針對(duì)晚期實(shí)體瘤的個(gè)性DEEPTE心H32標(biāo)題標(biāo)題效率最大化。此外，長(zhǎng)度為100-150個(gè)核苷酸的Poly(A)尾巴可以提高mRNA的穩(wěn)定米顆粒(LipidNanoParticle,LNP)、聚合物納米顆粒、脂質(zhì)-聚合物混合納米顆粒。離的陽離子脂質(zhì)具有較高的專利壁壘。LNP的遞送機(jī)制主要是通過陽離子脂質(zhì)體與帶負(fù)電荷的mRNA結(jié)合，形成粒徑小于200nm的復(fù)合物，然后通過內(nèi)吞的方式進(jìn)入細(xì)自擴(kuò)增mRNA(saRNA)和環(huán)狀mRNA(circRNA)可以提高mRNA的表達(dá)水平和延長(zhǎng)在細(xì)胞和生物體中具有廣泛的生物學(xué)功能，circRNA是前體mRNA經(jīng)過剪接形成的單DEEPTE心H33新冠疫情的爆發(fā)推動(dòng)了mRNA技術(shù)的發(fā)展和藥物的上市，眾多mRNA藥物的臨床試驗(yàn)在有續(xù)推進(jìn)中，mRNA已被越來越廣泛應(yīng)用于傳染病、腫瘤免疫治療DEEPTE心H34抗體偶聯(lián)藥物(AntibodyDrugConjugate,ADC)是指通過連接子將小分子細(xì)胞毒性藥物偶聯(lián)至靶向特異性抗原的單克隆抗體上的一類生物技術(shù)藥物。ADC藥物既具有傳統(tǒng)小分子細(xì)胞毒性藥物的強(qiáng)大殺傷效應(yīng)，又具有抗體藥物的高特異性靶向能力，用于治療急性髓性白血病。但由于該藥品均一性較ADC藥物研發(fā)火熱，是創(chuàng)新藥領(lǐng)域的熱門賽道。據(jù)Patsnap新藥情報(bào)庫數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，呈現(xiàn)出百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的格局。從全球來看，進(jìn)入臨床階段的ADC藥物超過DEEPTE心H35如EGFR、CD19等老靶點(diǎn)也有多款在研產(chǎn)品。近年來制藥界較多關(guān)注的新興靶點(diǎn)抗靶點(diǎn)還是有所需別，目前在傳統(tǒng)單抗藥物中尚沒有研究的靶點(diǎn)Trop-2，成為了12Seagen34Trastuzumabemtansinebiosimilar(ZydusCadilCadilaHealthcare56789AstellasSeagen表5丨已經(jīng)獲批上市的ADC藥物(來源：Patsnap新藥情報(bào)庫，DeepTech整理)DEEPTE心H36圖10丨ADC藥物研發(fā)階段和數(shù)量(來源：Patsnap新藥情報(bào)庫，DeepTech整理)圖11丨ADC的TOP10靶點(diǎn)(來源：Patsnap新藥情報(bào)庫，DeepTech整理)ADC藥物由小分子細(xì)胞毒性藥物、連接子和抗體或抗體片段3部分構(gòu)成。其中，小分子細(xì)胞毒性藥物是能夠直接殺傷靶細(xì)胞的毒性小分子，目前常用的細(xì)胞毒性分子抗體連接起來，連接子需要具有一定的穩(wěn)定性，在血液中需要保持毒性小分子穩(wěn)定DEEPTE心H37后，連接子應(yīng)該能夠被迅速分解從而釋放毒性接子在靶細(xì)胞中的切割特性，連接子被分為可切割和不可切割兩種類型。抗體部分ADC藥物協(xié)同發(fā)揮了對(duì)靶細(xì)胞的特異性靶向作用和高效殺進(jìn)入血液后，其抗體部分可以靶細(xì)胞表面特異性表達(dá)的抗原進(jìn)行特異性結(jié)合，進(jìn)而介導(dǎo)抗體依賴性的細(xì)胞內(nèi)吞作用，使得ADC被靶細(xì)胞吞入胞毒作用)、ADCC(抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用)、ADCP(抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的ADC藥物的抗體部分多采用鼠源單抗或者嵌合人源化單抗，毒性小分子的毒性低，第二代ADC藥物以維布妥昔單抗和恩美曲妥珠單抗為代表，該類ADC藥物設(shè)計(jì)時(shí)選用了免疫原性低的人源化抗體，靶向性更好，使用毒性更強(qiáng)的小分子，如DM1、藥物的基礎(chǔ)上采用了定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)，使得藥物的均一性提高，DAR比率高達(dá)8，從DEEPTE心H38定點(diǎn)偶聯(lián)技術(shù)可以提升ADC藥物活性。連接子與抗體結(jié)構(gòu)中的某些氨基酸通過化學(xué)聯(lián)技術(shù)主要包括工程半胱氨酸偶聯(lián)技術(shù)、非天然氨基酸偶聯(lián)技術(shù)、聚糖偶聯(lián)技術(shù)和一些新概念偶聯(lián)藥物進(jìn)入人們的視野，如多抗偶聯(lián)藥物、核素偶聯(lián)藥物(RDC)、小這些新型偶聯(lián)藥物進(jìn)一步擴(kuò)大了ADC藥物的治療領(lǐng)域，除了在腫瘤靶向治療上發(fā)揮著重大作用，也拓展到了自身免疫疾病等其他適應(yīng)癥皆可偶聯(lián)的新型偶聯(lián)藥物通過發(fā)揮各個(gè)偶聯(lián)組分的優(yōu)勢(shì)，提高疾病的治療效果，為DEEPTE心H39技術(shù)制備的人工抗體，可以同時(shí)特異性結(jié)合兩種抗原或同一抗原的兩個(gè)不同表位。雙抗能夠分別識(shí)別和結(jié)合兩種不同的抗原或抗原表位，所以它可以把免疫細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞或細(xì)胞因子連接到腫瘤細(xì)胞上，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)靶細(xì)胞的殺傷作用；可以結(jié)合同一腫瘤細(xì)胞上的不同抗原表位以增強(qiáng)其結(jié)合特異性，同時(shí)減少脫靶毒性帶來的不良安進(jìn)研發(fā)的治療急性淋巴細(xì)胞白血病的雙抗藥物貝林妥歐單抗于美國(guó)獲批上市，之國(guó)獲批上市。2022年雙抗藥物密集獲批，5款雙抗藥物獲批上市，首個(gè)國(guó)產(chǎn)雙抗卡雙抗藥物研發(fā)火熱，在研藥物數(shù)量眾多。據(jù)Patsnap新藥情報(bào)庫數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全DEEPTE心H401TaishoPharmaceutical2TeclistamabJanssen(揚(yáng)森)3