摘要:小核酸药物行业正迎来机制性突破,以色列团队发表于《Advanced Science》的研究成果改写了癌症治疗的底层逻辑。这款全球首款精准靶向 TERRA RNA 的药物,成功破坏癌细胞 “永生化” 生存机制,首次实现从靶向蛋白到直接攻击致癌 RNA 的跨代跨越
小核酸药物行业正迎来机制性突破,以色列团队发表于《Advanced Science》的研究成果改写了癌症治疗的底层逻辑。这款全球首款精准靶向 TERRA RNA 的药物,成功破坏癌细胞 “永生化” 生存机制,首次实现从靶向蛋白到直接攻击致癌 RNA 的跨代跨越。
在小核酸技术商业化加速、靶点空间持续拓宽的行业背景下,这一突破不仅验证了 RNA 靶向策略的可行性,更将推动行业向攻克 “无药可治” 疾病的方向迈进,重塑全球生物制药竞争格局。
小核酸药物是继小分子药物、抗体药物之后的第三大类药物,凭借独特的基因调控机制,在多种难治性疾病治疗中展现出巨大潜力,成为全球生物医药领域的研究热点与产业高地。
小核酸药物是由 10-50 个核苷酸通过磷酸二酯键连接形成的短链核酸分子,包括 DNA、RNA 及其修饰衍生物。其核心作用机制是通过碱基互补配对原则,与靶标核酸(DNA 或 RNA)或蛋白质特异性结合,直接调控基因表达或阻断生物分子功能,从疾病源头发挥治疗作用。
(一)反义寡核苷酸(ASO)
单链核酸分子,通过两种机制发挥作用:一是与靶 mRNA 形成 DNA-RNA 杂合体,招募 RNase H 酶降解靶 mRNA,下调基因表达;二是阻断 pre-mRNA 剪接位点,调节蛋白表达模式。ASO 分子量较小,可通过内吞作用进入细胞,成药范围覆盖眼睛、肝脏、肌肉等多个器官。
(二)小干扰 RNA(siRNA)
双链 RNA 分子,与 RNA 诱导沉默复合体(RISC)结合后,通过完全互补配对识别靶 mRNA 并介导其降解,实现高效基因沉默。siRNA 需依赖递送载体跨越细胞膜屏障,是目前临床转化速度较快的小核酸药物类型。
(三)微小 RNA(miRNA)
单链非编码 RNA,通过与 mRNA 的 3’非编码区部分互补结合,抑制翻译或促进 mRNA 降解。单个 miRNA 可调控多个靶基因,在复杂基因网络调控中具有独特优势,适用于多基因介导的疾病治疗。
(四)小激活 RNA(saRNA)
通过招募 RNA 诱导的转录激活复合体(RITA complex),刺激靶基因转录启动与延伸,实现基因表达的上调调控,为功能缺失型基因相关疾病提供治疗新思路。
(五)核酸适配体(Aptamer)
通过 SELEX 技术筛选获得的单链核酸,依靠独特三维构象特异性结合蛋白质、病毒等靶分子,作用机制类似抗体。其优势在于热稳定性高、免疫原性低,靶标特异性范围更广,在靶向治疗与诊断领域具有广阔应用前景。
小核酸药物的研发与生产面临多重技术挑战,核心壁垒集中在化学修饰与递送系统两大领域:
(一)化学修饰技术
天然核酸分子存在体内稳定性差、免疫原性高、细胞穿透能力弱等缺陷,必须通过化学修饰优化。核心修饰方向包括:骨架修饰(如磷硫酰化 PS)提升酶解稳定性;核糖修饰(如 2’-MOE、2’-OMe、LNA)增强靶向结合亲和力;碱基修饰降低免疫原性。先进修饰技术组合(如 PS/2’-MOE、PS/2’-cEt)可显著提升药物效能,是企业核心技术竞争力的关键。
(二)递送系统技术
小核酸药物作为大分子物质,难以自主跨越细胞膜,且易被肾脏快速清除,递送系统是其发挥疗效的关键。目前成熟的递送技术包括:GalNAc 配体偶联技术,可特异性结合肝细胞表面去唾液酸糖蛋白受体,实现肝脏靶向递送,已应用于多款 siRNA 药物;脂质纳米粒子(LNP)递送系统,通过封装保护小核酸,促进细胞内吞与内体逃逸,适用于全身给药;此外,多肽偶联、病毒载体等递送技术仍处于临床前研发阶段。
(三)生产工艺控制
小核酸药物的化学合成涉及多步反应,对纯度控制要求极高(通常需达到 99% 以上),且规模化生产过程中易出现杂质积累、批次差异等问题。高效合成工艺、精准纯化技术及质量控制体系的建立,是实现产业化的重要前提。
全球小核酸药物市场规模自2017年以来持续扩大,从约10亿美元增长至2023年的约45亿美元,显示出强劲的增长态势。小核酸药物市场在全球范围内保持了较高的成长性,未来发展前景广阔。
全球小核酸药物研发热度持续攀升,近年来进入临床阶段的项目数量显著增长。从2016年到2025年,处于临床I期、II期、III期以及申请和批准上市阶段的小核酸药物管线不断扩充,尤其在2023年达到阶段性高峰,显示出该领域研发活动的加速推进。
(一)上游:原材料与设备供应
核心包括小核酸单体、试剂、专用设备等。小核酸单体是合成药物的基础原料,生产工艺复杂、纯度要求高,目前全球市场主要由国外企业主导,国内存在较高进口依赖性;试剂包括引物、酶类等研发用材料;设备涵盖核酸合成仪、纯化系统、分析检测仪器等。国内锐博生物、凯莱英等企业已逐步布局上游原材料生产,打破进口垄断。
(二)中游:药物研发与生产
分为研发与生产两大环节。研发环节包括靶点筛选、序列设计、化学修饰优化、临床前研究及临床试验,代表企业有 Ionis、Alnylam 等国际巨头,以及国内的瑞博生物、圣诺生物等;生产环节包括原料药(API)合成与制剂生产,CDMO 企业在该环节发挥重要作用,药明康德、凯莱英等企业为全球客户提供一体化生产服务。
(三)下游:商业化与临床应用
主要包括药物注册审批、市场推广及临床使用。审批环节由各国药品监管机构负责,需完成 Ⅰ-Ⅲ 期临床试验验证安全性与有效性;市场推广以药企销售团队与医药商业公司为载体,覆盖各级医疗机构;临床应用场景集中在罕见病、心血管疾病、感染性疾病、肿瘤等领域,医疗机构是药物最终使用端,截至 2024 年末,全国 109.2 万个医疗卫生机构为药物商业化提供了广阔场景。
(一)核心优势
靶标可及性广:理论上可靶向人类基因组中所有致病基因,包括约 70% 的非编码 RNA 及传统药物难以触及的 “不可成药” 靶点,大幅拓展治疗边界。
研发效率高:药物设计仅需基于靶基因序列,无需依赖蛋白质结构解析,研发周期较小分子药物缩短 2-3 年,Alnylam 等企业的药物开发成功率高达 64.3%,远高于行业平均水平。
疗效确定性强:通过精准调控致病基因表达,可从根源阻断疾病进展,在罕见病等领域实现 “一针救命” 的治疗效果。
生产扩展性好:同一技术平台可支撑多个药物研发,生产工艺具有较强通用性,规模效应显著。
(二)临床价值
小核酸药物已在多个治疗领域取得突破性进展:在罕见病领域,成功治疗脊髓性肌萎缩症、遗传性 ATTR 淀粉样变性等既往无有效疗法的疾病;在心血管疾病领域,为高胆固醇血症等慢性病提供长效治疗方案;在肿瘤领域,通过沉默癌基因或免疫检查点基因,开辟免疫治疗新路径;在感染性疾病领域,可靶向病毒基因组,抑制病毒复制。其临床价值不仅在于治疗疾病,更在于显著改善患者生活质量,降低长期治疗成本。
(一)上市药物现状
截至 2025 年,全球已有 20 余款小核酸药物获批上市,其中 ASO 药物 13 款,siRNA 药物 7 款。ASO 药物中,Ionis 公司的 Spinraza(治疗脊髓性肌萎缩症)、Waylivra(治疗家族性高乳糜微粒血症)具有里程碑意义;siRNA 药物中,Alnylam 的 Patisiran(首个 LNP 递送 siRNA 药物)、Givosiran(首个 GalNAc 偶联 siRNA 药物)推动了递送技术的产业化应用。国内尚无自主研发的小核酸药物上市,但多款产品已进入 Ⅲ 期临床试验,行业即将迎来收获期。
(二)临床研究趋势
临床研究聚焦于扩大适应症范围与优化给药方式。适应症方面,从罕见病向常见病拓展,肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病成为研究热点;给药方式方面,从静脉注射向皮下注射、局部给药(眼部、中枢神经系统)演进,进一步提升用药便捷性。全球在研小核酸药物超过 300 款,其中 Ⅲ 期临床试验阶段药物约 50 款,预计未来 3-5 年将迎来上市高峰。
(一)化学修饰技术迭代升级
新一代修饰技术(如 LNA、cEt、LICA)将进一步提升药物的稳定性、靶向性与生物利用度。多修饰位点组合优化成为研发重点,旨在实现 “高活性、低毒性、长半衰期” 的综合目标。
(二)递送系统精准化与多元化
肝脏靶向递送技术将持续优化,GalNAc 偶联技术的修饰效率与靶向特异性将进一步提升;非肝脏靶向递送系统(如中枢神经系统、肺部、肿瘤组织靶向)成为研发热点,有望突破当前适应症局限。此外,智能响应型递送系统(如 pH 敏感、酶敏感载体)将实现药物在病灶部位的精准释放。
(三)适应症拓展与联合治疗
从单基因罕见病向多基因复杂疾病延伸,肿瘤、代谢性疾病、自身免疫性疾病将成为核心战场。联合治疗策略(如小核酸药物与小分子药物、抗体药物、细胞治疗联合)将提升复杂疾病的治疗效果,成为行业发展新方向。
(四)产业化能力提升
规模化合成工艺将不断优化,降低生产成本;质量控制技术将更加精准,实现对微量杂质的有效检测与控制。国内企业将逐步突破上游原材料与设备的进口依赖,构建自主可控的产业化体系。
小核酸药物凭借独特的技术优势与广阔的治疗前景,正引领生物医药行业进入基因调控的新时代。随着技术壁垒的逐步突破与产业链的不断完善,小核酸药物将在更多疾病领域实现临床转化,为患者带来新的治疗希望。
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来源:行行查
