10月8日,渤健中国宣布,中国国家药品监督管理局附条件批准托夫生注射液(商品名:凯盛迪)用于治疗携带超氧化物歧化酶1(SOD1)基因突变的肌萎缩侧索硬化(ALS)成人患者。
图片来源:NMPA 官网
自此,其成为中国内地第二款上市的ASO药物,且两款ASO药物的适应症均集中于神经系统疾病。
ASO与神经系统疾病
一直以来,由于神经系统结构及调控的复杂性,使得领域内的新药研发尤为困难,虽然近年来,神经系统疾病的发病率与日俱增,领域内的药物研发投入也在逐步增加。
但据ABPI(英国制药工业协会)的一份报告显示,相较于全球38%的研发资金集中到肿瘤和免疫治疗领域,中枢神经系统(CNS)领域仅吸引了7%的资金,地位差距一目了然。
塔夫茨大学药物开发研究中心的研究数据显示,FDA 最终批准上市的CNS药物成功率不到非 CNS 药物批准率的一半(分别为 6.2% 和 13.3%)。而无论是在临床前还是临床阶段,中枢神经系统药物的失败率都高于非中枢神经系统药物。
这也是为何全球大型制药企业在CNS领域陆续折戟,如2018年,辉瑞宣布退出神经系统领域,并裁员300位;2019年安进结束了其神经科学研究和早期开发项目,并宣布关闭了专注于神经科学领域研究的Erl Wood研究中心。
更关键的是,曾经带领MNC无往不利的小分子、抗体新药,却在中枢神经系统疾病面前频频失利,原因主要有以下几点:
血脑屏障阻碍有关药物进入中枢神经系统,包括ASO。
绝大多数CNS疾病目前尚缺乏明确的致病机理。
部分适应症实验设计困难,缺乏可以对疾病进行可观量化和评估的疾病标志物,如早期的阿尔兹海默症、精神分裂症。
毒副作用大,需要综合评估收益,安全性永远是CNS疾病首要考量因素。
虽然,在数十年的研究下,目前CNS领域临床上已有数百种小分子、抗体药物用于神经系统疾病,如多奈哌齐与美金刚用于治疗阿尔茨海默病、卡马西平与拉莫三嗪用于治疗癫痫,但这些药物通常只能减缓症状,却并不能达到治愈CNS疾病的效果。
而以ASO为代表的小核酸疗法却另辟蹊径,绕过小分子、抗体药物靶向蛋白的困难,与蛋白质之前的pre-mRNA或mRNA序列特异性结合,从而调节靶mRNA及下游靶蛋白的表达。因此,理论上ASO疗法一方面相较小分子、抗体药物具有更高成药性可能,另一方面也有望针对神经系统疾病进行病因治疗,达到治愈效果。
数据来源:公开数据整理
目前,神经系统疾病已成为了ASO疗法最受关注的领域,在已上市的12款ASO疗法中,有8款的适应症均为神经系统疾病,在230款在研ASO疗法中则有74款新药的适应症选择神经系统疾病,占比32.17%(下图)。
数据来源:药智数据
阿尔茨海默症成新关注点
当然,虽说ASO已成为神经系统疾病的新药研究中的主导疗法,但在神经系统疾病的细分适应症上,其主攻的方向却也发生了变化,即逐渐由杜氏肌营养不良(DMD)等罕见神经系统疾病转向了阿尔兹海默症等神经退行性疾病。
数据显示,在神经系统ASO疗法中,已上市产品中近50%的产品获批适应症为杜氏肌营养不良,这主要由于早期ASO研发水平尚浅,加之DMD作为单基因遗传性疾病,致病基因相对明确,ASO较容易在该疾病领域上取得突破。
但随着在研ASO神经疗法的数量增多,越来越多神经系统疾病的致病机制被研究透彻,部分ASO疗法的适应症已逐渐脱离罕见病领域,转而集中于市场更大的神经退行性疾病,如帕金森、阿尔兹海默症、癫痫等。
表1.神经系统ASO疗法中的“非罕见病”类型
药品名称
靶点
在研适应症(总)
原研单位
全球最高阶段
ION-464
SNCA
帕金森病;帕金森型多系统萎缩
Ionis Pharmaceuticals Inc;渤健
临床Ⅱ期
BIIB-094
LRRK2
帕金森病
Ionis Pharmaceuticals Inc;渤健
临床Ⅱ期
ION-717
PRNP
朊病毒感染
Ionis Pharmaceuticals Inc
临床Ⅱ期
BIIB-080
MAPT
阿尔茨海默病;轻度阿尔茨海默病性痴呆;阿尔茨海默病引起的轻度认知障碍;轻度认知障碍
Ionis Pharmaceuticals Inc;渤健
临床Ⅱ期
NIO-752
MAPT
阿尔茨海默病;进行性核上性麻痹;早期阿尔茨海默病
诺华制药
临床Ⅰ期
BMD-001
miR-485-3p
阿尔茨海默病;帕金森病;肌萎缩侧索硬化;神经炎
Biorchestra Ltd
临床前
PRAX-080
PCDH19
癫痫
Praxis Precision Medicines Inc
临床前
PRAX-100
-
癫痫性脑病
Praxis Precision Medicines Inc
临床前
INT-2H10
-
内侧脑颞叶癫痫症
InteRNA Technologies BV
临床前
PRAX-090
SYNGAP1
癫痫
Praxis Precision Medicines Inc
临床前
ION-716
PRNP
朊病毒感染
Ionis Pharmaceuticals Inc
临床前
SNP-614
LRRK2
帕金森病
赛神医药有限公司
临床前
数据来源:药智数据
其中,帕金森、阿尔茨海默症以及癫痫是非罕见病ASO神经疗法中较为集中的领域,尤其是阿尔茨海默症,在全球老年化趋势愈发严峻之下,相关市场研究迅速兴起,有关数据推测2030年我国AD患者将接近2000万,用药市场规模将接近200亿元。
阿尔茨海默症:BIIB080
作为首款进入临床试验期的tau蛋白靶向治疗轻度AD的ASO药物,BIIB080主要是通过结合MAPTmRNA并诱导RNaseH介导其降解以减少tau蛋白生成。
与小分子、抗体药物不同,BIIB080不仅可以通过靶向微管相关蛋白tau(MAPT)mRNA,阻止tau蛋白的产生,从而在早期阿尔茨海默病患者中降低脑脊液中的可溶性tau蛋白含量,且首次实现了减少聚集的病理性tau蛋白的作用。
更关键的是,虽然BIIB080作为AD首款ASO疗法与仑卡奈单抗、donanemab、semorinemab等抗体药物在有效性上暂无明显差距(粗略估计),但ASO疗法一方面高特异性、高效性和长效性特点导致其与AD等慢病相性更佳(有望提供每半年或一年用药一次的新疗法),另一方面,BIIB080以安全性作为主要临床终点,也充分展示了BIIB080在安全性方面的优势。
目前,BIIB080的Ⅱ期临床试验正在进行,其改善轻度AD患者的疾病进行及认知功能的效果有待研究。
血脑屏障难挡ASO
纵然优势明显,但要想更广泛地将ASO疗法应用于神经系统疾病,仍存在诸多制约因素,其中如何建立ASO的特殊递送方式,使其可以选择性靶向脑组织、脊髓,或某种细胞,尤其是神经元特异性的ASO配体受体就是最大问题,即如何让ASO疗法更高效地通过“血脑屏障”。
因为,通常情况下只有分子量小于450Da的疏水性分子才能够穿越血脑屏障,这就导致几乎现阶段所有的ASO疗法在没有特殊递送方式的情况,根本无法穿越血脑屏障,更别说达到理想的有效性。
对此,在研ASO药物主要采取两种不同的开发思路:
一者是绕过血脑屏障,直接开发用于鞘内注射剂型的ASO药物,如Spinraza在不需要递送系统的情况下就可以进入中枢神经系统。
二者则是通过ASO药物的靶向性改造,使其即使在静脉或皮下注射的方式下也能更高效地通过血脑屏障。
两者对比之下,前些年应用较普遍的鞘内注射、鼻内注射对患者的侵袭性太强,且伴随局部药物浓度过高的风险,近年来已被众多研究机构所摒弃,继而选择通过靶向性改造,开发静脉注射也能穿透血脑屏障的ASO药物,如以下两者。
2023年,Biorchestra开发的BMD-001作为一种针对AD和ALS等神经退行性疾病的ASO药物,其采用公司专利的脑聚合物(Brainpolymer)包裹,使BMD-001穿过血脑屏障和小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元的质膜,降低microRNA485-3p的过度表达,高效治疗神经炎症和神经变性。
2024年,Denali研究团队在Science上发表了其关于ASO疗法的最新研究,其使用专有的OTV平台,开发出一款通过静脉注射递送ASO药物的新方法,使灵长类动物的大脑暴露量比之前提高了1000多倍。
龙头企业技术优势显著
血脑屏障的突破并非朝夕之事,ASO疗法在神经系统领域的局限性也不止血脑屏障一项,如此多技术痛点,往往需要多方产业与药企的共同努力才行。但ASO神经疗法领域目前尚处于早期发展阶段,市场格局尚未完全构筑,龙头集中效应过于明显。这对行业而言既是好事,也不是好事。
数据显示,在目前拥有神经系统适应症的在研ASO疗法中,超过90%的相关管线均来自海外龙头企业,TOP5企业分别是Ionis(23条)、渤健(10条)、WAVE(7条)、Praxis(4条)、武田(4条)。
表2.ASO神经系统疗法管线TOP5
排序
原研企业
管线数量
1
Ionis
23
2
渤健
10
3
WAVE
7
4
Sarepta
5
5
Praxis
4
数据来源:药智数据
并且,在原研企业方面,我国在ASO疗法上的布局情况与海外差距明显,不仅仅是ASO整体布局管线数量不足,且大部分ASO疗法还多集中于感染、肿瘤领域,而神经系统疾病领域目前仅有神济昌华的SG-005与SG006两款新药,且均处于临床前阶段。
这也导致ASO疗法在神经系统疾病的分布呈现三种不同类型:
即丰富技术积累的头部Biotech企业占据了领域的绝对优势,例如Ionis在ASO神经系统领域的技术垄断情况。
渤健、武田等MNC企业通过与头部Biotech企业合作来重点运营,利用自身临床与商业化的优势,实现双赢。
至于底层Biotech,目前其在ASO神经系统领域的优势并不明显,且管线数量稀少、推进缓慢。
作为ASO疗法的绝对霸主,Ionis凭借超过三十年的研发和上市经验,已经建立了坚实的技术领先优势,并积极拓展ASO在各种疾病领域的应用潜力。其分子修饰与分子递送能力作为企业突出的核心竞争力,深度体现在旗下两大技术平台——核苷酸化学修饰技术平台与GalNAc LICA递送技术平台。
图片来源: 肽研社
通过两大技术的融合,Ionis新药开发效能得以大大提高。目前仅神经系统ASO疗法领域,既有4款新药属于Ionis,分别是tofersen、nusinersen sodium、eplontersen与inotersen。而在研新药领域,各公司广泛与百健、阿斯利康、诺华和GSK、渤健等多家跨国药企达成合作,几乎是统领了该领域全球的新药产出,管线聚焦于神经、心血管与病毒几大领域。
图片来源:Ionis官网
如果说Alnylam是研究小核酸行业中的绝对先驱,那么Ionis就是ASO细分领域绝对的霸主,几乎掌握着整个行业发展的趋势,甚至未来ASO在神经系统疾病的发展也主要决定于Ionis的选择。
但是,光靠一个龙头企业推动整个创新领域发展,明显力有不逮。要想整个领域快速发展,MNC与龙头技术企业的合作只是一方面,另一方面相对底层的Biotech企业也应从更聚焦、更细分领域上做出差异化,如此才能让ASO神经系统领域得到可持续且高效的发展。
小结
过去几十年,纵然明知神经系统疾病患者群体庞大,但限于领域内疾病发生发展的复杂性,以及药物无法高效穿透血脑屏障等技术局限,以至于各类神经系统疾病的新药研发非常困难且缓慢。
ASO疗法的出现,因其区别于传统小分子、抗体药物的优势,一方面为该领域的新药研发提供了新的思路,另一方面也让新药疗法可以在具备足够有效性的同时,可以兼顾神经药物安全性与顺应性。
如今,在市场方面,随着领域技术成熟之后,ASO的神经系统适应症正逐渐由罕见病转向市场空间更大的慢性病领域,如阿尔兹海默症、帕金森等,这也预示着由市场反向推动行业进步的机会已至,未来或许会有更多看重慢病市场的资本投入其中。
技术方面,随着Ionis为首的一众ASO龙头企业对于化学修饰与递送技术水平上涨,越来越多CNS疾病有了明确的致病机理,甚至连制衡ASO疗效多年的“血脑屏障”因素也正在逐渐被攻克。
或许,在不久的未来,至少在神经系统疾病领域,ASO疗法或许真能做到一家独大?
来源 | 博药(药智网获取授权转载)
撰稿 | 头孢
责任编辑 | 八角
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