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拜耳、禮來正在悄悄布局,IncRNA開始嶄露頭角?
發布時間: 2024-09-24     來源: 博藥

判斷一項創新療法是否具有潛力,能否被MNC企業所青睞正是關鍵因素之一。 

縱觀近年來的創新藥熱點集中領域,從“某某替尼”到PD-1、ADC、GLP-1、PRC、ASO、mRNA等,無一不是由MNC扎堆布局所帶動起來的新藥領域。 

那么理論上講,對于絕大多數非頭部藥企而言,由MNC集中關注的領域,是否可以反推出未來有望脫穎而出的趨勢性療法,幫助企業搶占先機? 

2024年8月28日,拜耳宣布與NextRNA Therapeutics達成一項總額5.47億美元的合作和許可協議,雙方將共同開發兩項靶向長鏈非編碼RNA(IncRNA)的潛在first-in-class小分子療法,進一步增強拜耳的精準腫瘤學研發管線。 

2024年9月4日,禮來宣布與生物技術公司HAYA Therapeutics達成合作,投入高達10億美元的資金開發長鏈非編碼RNA(IncRNA)平臺,為非編碼DNA中的肥胖癥尋找新的治療方法。 

短短一月間,拜耳與禮來兩家重量級MNC接連下注IncRNA,其背后有何深意?又對國內企業有何啟示? 

IncRNA藥物時代來臨 

對于RNA藥物領域而言,看似藥物市場趨勢明朗,但專利限制和差異化競爭等問題依舊制約著相關企業的研發布局。行業迫切需要一系列新型核酸分子實體和創新遞送技術,來推動整個行業的快速發展。IncRNA就是領域內最被寄予厚望的創新療法。 
2000年之初,IncRNA開始嶄露頭角;2005年,Inagaki等在模式物種中首次報道大量mRNA-like的長鏈非編碼RNA以組織和細胞特異性的方式進行表達;2008年,Mercer等利用原位雜交技術,在小鼠腦組織中鑒定了大量長鏈非編碼RNA的表達,并證實了這些長鏈非編碼 RNA 的表達水平與特定的神經解剖學位置、細胞類型及亞細胞位置相關。 
至此,IncRNA開始在學術界獲得普遍認可,大量相關的研究自此開始。 

2010年之后,在學術界對IncRNA的研究熱度持續升溫之下,相關基礎研究水平突飛猛進,并逐漸開始由學術界開始向產業界轉變,部分創新結果開始尋求落地。


但同時,由于lncRNA的研究歷程較短,現階段的主要研究尚處于早期階段,并且由于其功能的復雜性以及形式的多樣性,近年來成為研究者扎堆發表文章的集中地,從2011年至2021年,相關領域的文章發表數量呈指數上漲。

至此,IncRNA才開始頻繁進入各個企業的視野中,領域內的交流、合作也正式開始興起。

IncRNA療法優勢與難點 

長鏈非編碼RNA(Long non-coding RNA, lncRNA)是一種長度大于 200 個核苷酸的非編碼RNA。其與核苷酸數量≤200個的小非編碼RNA共同組成非編碼RNA(ncRNA)。 
lncRNA廣泛參與各種生理調控過程,是基因表達調控過程中的關鍵調控因子,也是決定物種差異和疾病發展的關鍵分子。因此,理論上IncRNA的研究為臨床治療疾病提供新的靶點和治療方案。 
優勢方面,由于其可以輕松與同源DNA序列、同源RNA序列以及蛋白質結合結合,與其他療法相比主要有以下幾大優勢: 
  • 靶向種類上,兼具了小分子藥物、蛋白藥物和基因藥物的優點,可靶向DNA、RNA與蛋白質等所有分子。

  • 靶標位置上,由于胞外、胞膜還是胞內分子都可以成為lncRNA藥物的潛在靶標,因此lncRNA不受靶標位置限制。

  • 特異性方面,lncRNA在正常組織與非正常組織之間的差異最為顯著,比如腫瘤組織與正常組織之間的lncRNA表達差異可以達到數十倍甚至更高,遠超過蛋白質。

  • 分子量級方面,lncRNA的大小介于mRNA和小核酸之間,可進行修飾,具有低免疫原性和良好穩定性,同時對靶序列的保守性要求相對較低。 

而劣勢方面,IncRNA由于其本身體量極大,其篩選和鑒定困難度極大,是該領域科研方面最大的卡點,與mRNA等技術相比,也同樣存在較為明顯的劣勢: 

  • 表達量低:lncRNA的表達水平通常較低,這使得它們在測序結果中容易淹沒在背景噪音中,特別是在使用非特異性的測序技術時。低表達水平使得lncRNA難以被檢測到和注釋。 

  • 序列與功能關系復雜:與蛋白質編碼基因不同,lncRNA的功能并不總是可以從它們的序列中直接推斷出來,這使得對lncRNA的功能理解變得更加復雜。 

  • 亞細胞定位多樣:lncRNA可以在細胞核內外表達,具有不同的分子功能。例如,細胞核內的lncRNA可能調控轉錄,而細胞質內的lncRNA可能與轉錄后功能相關。這種多樣的亞細胞定位增加了對其功能預測的難度。 

  • 缺乏明確的功能元件:lncRNA可能包含功能元件(如蛋白結合位點、miRNA結合位點、DNA結合位點),但這些功能元件的可用性和穩定性因lncRNA的低表達和快速進化而受到影響。

但無論如何,就該領域目前所展現出的研究趨勢,lncRNA已然成為繼mRNA與小核酸藥物之后,新興的第三類核酸類藥物,而隨著越來越多關于其與人類多種疾病的研究進展,至少其在并在腫瘤、免疫疾病與代謝疾病領域的研究已初具成果,未來有望輻射至更廣闊領域。

IncRNA的應用多面開花

據相關研究發現,IncRNA的表達或功能異常與人類疾病的發生密切相關,其中就包括癌癥、退行性神經疾病在內的多種嚴重危害人類健康的重大疾病,具體表現為長鏈非編碼 RNA在序列和空間結構上的異常、表達水平的異常、與結合蛋白相互作用的異常等。

1. IncRNA與腫瘤 

作為人類健康的頭號殺手,同時也是疾病中支付意愿最高的類型,腫瘤在IncRNA的研究中得到充分地重視,越來越多關于IncRNA在腫瘤中的作用機制被逐步解析,與腫瘤治療的關系研究也愈發深入。 
  • 參與腫瘤的發生、發展:近年來研究發現 lncRNA在腫瘤的發生與發展中,可以發揮介導作用。例如,癌基因RAS和MYC分別可以通過lncRNA Orilnc1和DANCR參與腫瘤的發生與發展。 

  • 參與腫瘤的侵襲、轉移:多種lncRNA被證實可以調節腫瘤細胞的侵襲和轉移,例如在非小細胞肺癌中,lncRNA XIST 可以通過調控miR-367/141-ZEB2來促進TGF-beta誘導的EMT。 

  • 作為生物標志物:lncRNA以外泌體的形式分泌到細胞外,體液中的lncRNA 具有作為生物標志物的潛能,指示腫瘤的進展與惡性程度,同時可以提供治療靶點,從而指導個性化治療。 

  • 解決化療耐藥:lncRNA的差異表達是導致患者相同治療方式的臨床療效差異的主要因素之一,未來有望通過lncRNA來控制療效的一致性。 

從現階段的研究數據上來看,IncRNA與腫瘤的主要研究方向集中在前列腺癌、肺癌、結直腸癌、肝細胞癌等相對高發且機制研究較清晰的領域,但距離大規模的創新藥產業落地,或許還為時尚早。 

2. IncRNA與免疫炎癥

除了腫瘤領域的研究較為靠前,IncRNA在類風濕關節炎的免疫性疾病方面的研究也推進迅速。 
近年來,關于IncRNA在RA的發病機制中起到的關鍵作用被發現,IncRNA也因此具備了作為RA的臨床診斷依據或治療的新靶點的潛力,比如麻省大學醫學院Katherine A. Fitzgerald領導的研究小組證實,一種長鏈非編碼RNA lincRNA-EPS發揮轉錄剎車作用限制了炎癥。這對風濕性關節炎等免疫性疾病的研究提供了重要參考。 
而關于IncRNA與風濕性關節炎之間的主要機制,則主要有以下幾點: 
  • IncRNA可以調節FLS增殖、遷移和侵襲:成纖維細胞樣滑膜細胞(fibroblast-like synoviocyte,FLS)是RA患者滑膜細胞的主要細胞群,它們在慢性炎癥環境中被激活,具有與腫瘤細胞相似的某些特征,而CAIF可以通過促進miR-20a的成熟來抑制RA中FLS 的凋亡。 

  • IncRNA影響促炎性細胞因子的分泌和表達:CASC2作為近年來在不同類型癌癥中發現的致癌InCRNA,其在RA患者的血漿中表達下調,這表明該IncRNA可能參與RA發病過程。

  • IncRNA可調節RA軟骨增殖凋亡:研究發現,GAS5過表達抑制軟骨細胞的增殖,減少Bcl-2蛋白表達,增加Bax蛋白表達。 

很明顯,IncRNA嶄露頭角的趨勢正在逐漸明朗,而經歷了近十年的基礎研究實力的積累,自2021年開始,許多專注于IncRNA領域的企業也迎來了重大發展,不僅相關企業紛紛獲得了融資,海內外相關領域的市場格局也正在逐步建立。

3. IncRNA與代謝

盡管絕大多數關于lncRNA的研究集中于腫瘤、免疫炎癥等領域,但研究過程中越來越多的證據表明lncRNA與肥胖之間存在密切聯系,使得如Haya等技術平臺在肥胖治療領域同樣展現出巨大潛力。 
肥胖是一種多因素疾病,是當今流行病的一部分,也會增加其他代謝疾病的風險。 
長鏈非編碼RNAs(lncRNAs)提供了一層調節機制來維持代謝穩態。盡管lncRNAs是哺乳動物基因組的重要組成部分,但針對其代謝意義的研究,包括肥胖,才剛剛開始得到解決。 
2024年5月5日Adv Sci發表的關于《長鏈非編碼RNA Obr通過表觀遺傳調節促進脂質代謝》的文章中顯示,其研究鑒定出一種發育調節的lncRNA,稱為Obr,其在代謝相關組織(如骨骼肌、肝臟和胰腺)中的表達在飲食誘導的肥胖中發生改變。Obr與cAMP反應元件結合蛋白(Creb)結合,并激活參與脂質代謝的不同轉錄因子。它與Creb組蛋白乙酰轉移酶復合物(包括cAMP反應元件結合蛋白(CBP)和p300)的結合,正向調節參與脂質代謝的基因的轉錄。 
未來,改變患者肥胖的創新療法或許將向著基因層面演變,依靠靶向瘦素相關通路能夠控制肥胖也或將成為可能。

IncRNA的市場格局初成 

與小核酸領域的全球市場格局類似,IncRNA的市場格局也大致可以分為三種類別,即NextRNA之類的頭部biotech、禮來之類的MNC企業以及凌泰氪之類技術追趕者。


海外,布局IncRNA的公司有NextRNA Therapeutics、Transine Therapeutics、Laronde、Haya therapeutics、Amaroq Therapeutics、Cardior Pharmaceuticals、ROME Therapeutics 等。 

國內,專注于IncRNA藥物研發的企業有凌泰氪,布局lncRNA相關服務的企業有銳博生物、漢恒生物、和元生物、諾禾致源等。 

1.NextRNA Therapeutics 
NextRNA Therapeutics 是一家釋放非編碼RNA潛力以開發個性療法的生物技術公司,成立于2021年1月,起源于Dana-Farber癌癥研究所的一個研究項目,由哈佛醫學院Dana-Farber癌癥研究所Carl Novina 博士、麻省理工學院 Robert Langer 博士、哈佛醫學院Dana-Farber癌癥研究所 Kenneth Anderson 博士等人創立。 
值得一提的是,Robert Langer博士是麻省理工學院(MIT)享有最高榮譽的教授之一,參與創建的40多家生物技術公司都在生物領域里享負盛名,其中就包括成功研發出首個mRNA疫苗的Moderna公司,由此不難想象他創立的非編碼RNA療法公司將會引起生物醫療導向治療的新革命。 

2.HAYA Therapeutics 

HAYA Therapeutics最核心的資產在于其專利藥物發現引擎DiscoverHAYA,該引擎能夠為包括肺、腎、肝臟和實體瘤微環境在內的諸多組織提供先導化合物、長鏈非編碼 RNA(lncRNA)靶向抗纖維化候選藥物。并且還建立了全球最大的lncRNA數據庫,旨在探索與疾病、組織和細胞特異性以及物種保守性相關的lncRNA。 
目前其主要候選藥物包括改良型反義寡核苷酸(ASO)HTX-001以及靶向心肌成纖維細胞富含的纖維化驅動因子 lncRNA Wisper。 

目前,由于現階段纖維化疾病的治療方案稀缺,傳統靶向治療會導致嚴重、通常難以忍受的不良反應,HAYA掌握 lncRNA 在調節纖維化細胞狀態中的作用,據此開發出的器官和組織特異性療法,能夠在產生藥效學相關效應的同時降低脫靶毒性風險,無論是有效性、安全性,還是可及性都顯著提高,臨床競爭優勢明顯,未來可期。 

3.凌泰氪 
作為國內少數專注于lncRNA創新療法的企業,凌泰氪生物的主要研發思路是“將lncRNA作為核酸藥物的功能元件”,不同于“將lncRNA作為疾病的治療靶點”的研發思路,一定程度上避開了其原有本質上的諸多不確定性。 

目前,其已成功建立了兩大自主研發的核心技術平臺,一者是以lncRNA介導的靶向嵌合體技術,包括lncRNA穩定模塊、靶向遞送模塊和功能模塊,相比于以往立足于靶點開發新藥,模塊化技術的優勢在于能開發一系列管線,從而縮短新藥開發周期、降低開發成本;二者是UNAST技術平臺,能夠在未經修飾的情況下提高核酸藥物的體外穩定性及體內穩定性,還實現了體內長時間緩釋的效果,且擁有全新的序列專利,能有效降低用藥劑量和給藥次數。


臨床管線方面,凌泰氪生物已有包括LT-002等在內的多款lncRNA創新療法,適應癥涉及心血管疾病、中樞神經系統疾病、腫瘤等多個領域,其中LT-002作為凌泰氪首發的一款治療腫瘤的全新作用機制的創新藥,目前正處于臨床前與臨床申請階段。

小結

作為繼mRNA與小核酸藥物之后,新興的第三類核酸類藥物,lncRNA的發展歷程相較前兩者而言,時間明顯不足。
但是,近年來受益于全球學術界對其基礎研究的興趣程度大幅增長,越來越多lncRNA與人類疾病的關系得以被證實,腫瘤、自免、代謝等領域成為lncRNA創新療法的集中地。2020年之后,已有不少學術前沿的研究者正嘗試將其由學術界向產業界進行拓展,NextRNA、HAYA為首的一系列創新biotech企業因此誕生,禮來、拜耳等MNC企業的目光也成功被聚焦于此。
至此,創新藥IP成功的基本要素已開始具備,一方面學術界與頭部企業對產品成藥性探索正在持續,另一方面資本對于該領域的目光也越來越多,更重要的是成藥性機制逐漸完善之后,MNC已經開始開展相關領域的布局,三方共同助力之下,lncRNA療法未來有望媲美小核酸藥物、mRNA藥物,也猶未可知。 

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