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一、mRNA药物概述
mRNA药物技术通过设计特定的信使核糖核酸(mRNA)序列,使细胞能产生相关蛋白质或抗原,从而激发体液免疫或细胞免疫反应。
自2020年底,美国FDA紧急批准了Moderna的mRNA1273(商品名:Spikevax)和BioNTech/辉瑞的mRNA疫苗BNT162b2(商品名:Comirnaty)这两款新冠疫苗以来,全球对mRNA技术的研究与开发投入显著增加。众多生物技术公司如Moderna、CureVac以及Arcturus Therapeutics等均在推动这项技术的创新前沿,不仅针对传染病如COVID-19和流感,还包括HIV等全球性难以治疗的疾病,mRNA技术的应用正在从传统的传染病疫苗快速扩展到癌症治疗、遗传性疾病和自身免疫疾病等多个医疗领域。
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分为非复制型mRNA疫苗与自扩增型mRNA疫苗
目前 mRNA 疫苗主要分为两种:
1)非复制型mRNA疫苗在体外转录好的一段完整的mRNA。优点是结构简单、序列简短、只编码目标抗原。缺点是在体内的半衰期短、抗原表达量较低,需要较高的剂量才能诱发有效的免疫应答。
2)自扩增型mRNA疫苗通过基因工程改造过的mRNA。因为含有能够复制RNA的基因,因此可在体内实现自我扩增,较少的量就可以诱发有效的免疫应答。
近期,诺和诺德总deal5.5亿美元下注srRNA,与Replicate Bioscience的新型srRNA平台合作,开发新的治疗候选药物,用于治疗肥胖、2型糖尿病和其他心脏代谢疾病。其治疗管线靶向IL-1受体激动剂和IL18结合蛋白,用于双重阻断炎症小体激活下游的细胞因子,在慢性IBD、痛风和复发性心包炎等炎症性疾病中起着关键作用。Replicate的srRNA狂犬病疫苗(RBI-4000)已成功完成了一项1期试验,证明了其在人类中产生保护性免疫反应的潜力,并且是在所有已报告的RNA技术中剂量最低的。
国内方面,嘉晨西海构建了srRNA技术平台,带状疱疹疫苗JCXH-105头对头与GSK的Shingrix对比展现出相当的T细胞激活水平,已获FDA批准开展2期临床试验。另外JCXH-211是全球首个进入临床试验的编码IL-12的自复制RNA药物,适应症为黑色素瘤、乳腺癌、头颈癌、鼻咽癌、肉瘤等多种实体瘤,1a期临床试验(NCT05727839)的数据显示,10例晚期癌症患者中有3例患者(乳腺癌、头颈癌、黑色素瘤)在JCXH-211治疗后,病灶缩小,缩小率分别为13.0%(5μg)组、33.3%(25μg组)、43.0%(50μg组)。25μg剂量组的头颈癌患者,其非注射部位病变也缩小31%,提示存在远端效应。
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mRNA结构与改进方向
mRNA药物设计流程包括mRNA的设计、合成、包封、药效学、药代动力学、体内和体外安全性评价、生产和临床试验。其中mRNA的设计和合成是关键步骤,想要获得高度生物活性RNA也通常依赖于可靠的设计。mRNA序列由 5'端帽子、5'-及 3'-端的非编码区(UTR)、开放编码区(ORF)以及 Ploy(A)尾巴组成,针对不同的区域采取不同的优化策略能够显著改善mRNA 疫苗的理化性质,其中最重要的是在药物稳定性与翻译效率之间进行权衡抉择。
帽子结构是真核生物在转录后修饰过程产生的位于5’端的特殊结构,帽子结构包裹住mRNA的5’端,使其免于核酸外切酶的降解,还可促使mRAN环化,并募集核糖体启动翻译进程。非翻译区(UTR)包括5’UTR和3’UTR两个部分,可调节mRNA的翻译和半衰期等。编码区ORF由起始密码子开始,到终止密码子结束,每三个碱基构成一个密码子,编码一个氨基酸。3’UTR尾部是一段Poly A序列,与帽子结构类似,Poly(A)尾也能起到保护mRNA防止被核酸外切酶降解的作用。尾部结构也参与到翻译及其调控过程中,可与多聚腺苷酸结合蛋白(PABP)结合形成环状复合物,参与翻译的起始过程。
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核心壁垒:药物设计与递送系统
1)mRNA序列优化及结构修饰:克服免疫原性、提高药物稳定性及表达效率
mRNA疫苗进入人体后,会被免疫系统识别为外来物质,从而激发针对它们的免疫反应,这种免疫反应会导致疫苗还没开始发挥作用就被免疫系统销毁。另外mRNA进入体内后易被核糖核酸酶降解,递送技术相对复杂,需要通过分子优化和提送技术改进提高mRNA稳定性及翻译效率。
2)递送系统:稳定性、靶向性
递送系统是mRNA疫苗能够靶向发挥稳定药效的保障,各公司基于不同的技术原理研发了 LNP(脂质纳米颗粒)、LPX(阳离子脂质体)和 LPP(多聚物纳米载体脂质体)等。
在众多技术中,LNP是目前最主流的递送系统,目前全球进入临床的大多数mRNA疫苗项目均采用LNP技术。LNP的核心技术在于可电离的阳离子脂质体,该脂质体的极性能够随着pH的变化而变化。在低pH时,它自身携带正电荷与呈负电的mRNA分子形成复合体,保护其稳定存在、不被降解;在中性pH时,它能保护LNP 结构的完整,减少毒副作用的发生。虽然已发展了多种载体,但mRNA的递送技术仍有巨大的提升空间。如LNP存在过敏反应、易氧化降解、制备重现率差等问题都亟待解决。不仅如此,载体技术背后的专利壁垒对于mRNA公司未来的发展也至关重要。
二、国外代表性公司
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Moderna:后疫情时代核酸巨头的转型
在2025年第二季度,Moderna的财务状况面临着巨大挑战。财报数据显示,该季度公司总营收仅为1.42亿美元,与去年同期相比大幅下降了41% ,曾为公司带来巨额收入的新冠疫苗Spikevax,本季度销售额为1.14亿美元,同比下降38%,虽然仍是营收的主要来源,但下滑趋势明显,第二季度公司净亏损8.25亿美元,尽管与2024年同期相比有所改善,亏损幅度收窄,但整体的财务压力依然沉重,这对公司的持续发展构成了严峻考验。2025年7月末宣布全球裁员10%,收紧支出的同时探索新的发展方向,寻找新的营收增长点,向肿瘤学、罕见病、潜伏病毒等领域大力倾斜 。平台的拓展性对于Moderna来说至关重要,亟需肿瘤管线的突破改变公司目前过度依赖呼吸道疫苗的局面。
肿瘤方面,mRNA–4157有望成为率先上市的肿瘤新抗原疫苗,适应症为黑色素瘤术后防复发,目前已完成3期入组 。在前期的临床试验中,mRNA-4157联合K药显示出良好的疗效,将患者的复发或死亡风险降低了49%,远处转移或死亡风险降低了62%,2.5年无复发生存率达到74.8%。
另外Moderna计划在10月将一种神秘的T细胞接合剂mRNA-2808推进临床,用于评估在复发或难治性多发性骨髓瘤(RRMM)参与者中的安全性和耐受性。
针对罕见病领域,Moderna也在积极布局,研发针对丙酸血症(PA)和甲基丙二酸血症(MMA)等罕见病的疗法 。
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BioNTech
BioNTech聚焦于“免疫疗法”,研发管线涵盖了mRNA疫苗、CAR-T细胞疗法、靶向癌症抗体、抗体-药物偶联物(ADC)等多项技术领域。2025年上半年收入为4.436亿欧元,聚焦在基于mRNA的癌症免疫治疗候选药物以及BNT327,一种靶向PD-L1和VEGF-A的双特异性抗体候选药物,与BMS达成全球战略合作,另外公司还收购了另一家mRNA知名企业CureVac 。
mRNA癌症疫苗仍是BioNTech的重点研发方向。其中进展最快的是Autogene Cevumeran(BNT122),这是一款基于BioNTech专有iNeST技术平台生成的个体化新抗原疫苗,可以编码超二十种肿瘤新抗原,用于治疗黑色素瘤、结直肠癌和胰腺癌等实体瘤。目前,BNT122已进入2期临床试验阶段,显示出良好的治疗效果和安全性。其他进入2期临床的管线包括BNT111、BNT113、BNT116等。 鉴于新冠mRNA疫苗的成功经验,BioNTech也启动了多项传染病mRNA疫苗管线,涵盖流感(BNT161)、单纯疱疹(BNT163)、带状疱疹(BNT167)、猴痘(BNT166)、疟疾(BNT165)、结核(BNT164)等流行性疾病。
此外,BioNTech还在开发其他多种基于抗体、ADC、细胞疗法的癌症治疗候选产品。BNT323/DB-1303是一款靶向人表皮生长因子2(HER2)蛋白的ADC候选管线,已获得美国FDA突破性疗法认定,用于治疗晚期子宫癌和实体瘤。CTLA-4靶向抗体BNT316/ONC-392(gotistobart)正在进行III期临床研究,用于治疗非小细胞肺癌(NSCLC)。双特异性抗体BNT311/GEN1046(acasunlimab)也在开展关键临床研究,同时靶向PD-L1和4-1BB。
三、国内管线盘点
END
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