REYON PHARMACEUTICAL Co., Ltd.

新冠大流行之前，mRNA技术虽然已经经历了数十年的研发，但主要处于实验室和早期临床试验阶段。科学家们一直在研究mRNA作为治疗和疫苗平台的潜力，特别是在癌症免疫治疗和少数传染病方面。然而，由于一些技术瓶颈，mRNA技术并未广泛应用于临床。随着新冠大流行的爆发，全球疫苗研发进入紧急状态。mRNA技术因其开发速度快、可编程性高，成为了领先的疫苗平台。辉瑞-BioNTech（BNT162b2）和Moderna（mRNA-1273）率先开发出了基于mRNA技术的新冠疫苗。 在新冠疫苗成功的推动下，mRNA技术的递送系统（如LNPs）和生产工艺得到了极大的提升。制药公司开始积极探索将mRNA技术加速应用于其他疾病的治疗，包括： ● 肿瘤疫苗：个性化mRNA肿瘤疫苗的研究加速，科学家们希望利用mRNA技术激活患者的免疫系统来识别和特异性攻击肿瘤细胞。 ● 传染病疫苗：除了新冠病毒，mRNA平台正在被用于开发针对流感、狂犬病、寨卡病毒等其他传染病的疫苗。 ● 基因治疗：mRNA技术还在探索治疗遗传疾病的潜力，通过mRNA编码缺陷蛋白质，从而纠正疾病。 Innovac Therapeutics（以下简称“因诺纬克生物”）是一家致力于将mRNA-LNP技术应用于更广阔领域，尤其是肿瘤领域的生物科技初创企业。因诺纬克生物的创始人、首席执行官张弛在创立这家企业前在中美两地医药行业从事风险投资与企业孵化已有超过10年的时间。他提到，mRNA技术具有的灵活性高，生产易规模化、可同时有效激活体液免疫和细胞免疫等特点，是吸引他和团队创立因诺纬克生物的原因。他们希望通过因诺纬克生物进一步发挥mRNA技术的优势。 前Moderna肿瘤疫苗负责人联合创立，公司快速起步 张弛曾任礼来亚洲基金投资总监/投资经理、基石资本董事总经理，曾深度参与包括康希诺（6185.HK）、三生制药（1530.HK）、微泰医疗（2235.HK）、昆翎医药、迈瑞医疗（300760.SH）等在内的多项投资；在创立因诺纬克生物之前，张弛是Creacion Ventures的风险投资合伙人/投资董事，曾帮助Frontera Therapeutics（方拓生物）、Pediatric Therapeutics（祐儿医药）等在内的多家生物医药公司从零开始建立。 新冠病毒的流行让张弛对mRNA技术产生了浓厚兴趣，令他不仅关注其作为传染疾病疫苗的应用，也密切跟踪了mRNA技术在其他应用领域的发展。他指出，新冠流行这一催化剂加速了mRNA疫苗技术成熟，但mRNA疫苗并非尽善尽美，它虽能显著降低死亡和住院风险，但并不能完全阻断病毒入侵，且在表达效率、递送载体、生产工艺等方向还有优化空间。与此同时，这一技术发展空间大，在传染病疫苗以及肿瘤疫苗领域应用前景广阔。张弛决定组建一家基于mRNA技术路径和平台的全新企业。然而mRNA技术在研发和生产工艺上仍然存在不少挑战，为此，集结人才的重要性不言而喻。 在此过程中，张弛与因诺纬克生物的联合创始人、首席科学官Nicholas Valiante博士相识。Nicholas Valiante博士在疫苗产业拥有超过25年经验，曾于诺华疫苗、GSK疫苗任职，曾担任诺华疫苗全球免疫学与免疫治疗负责人，期间带领团队探索mRNA技术在疫苗领域的应用。2015年，他在莫德纳（Moderna）高速增长阶段加入公司，曾负责个性化肿瘤mRNA疫苗（mRNA-4157）的研发，带领团队在2年内将个性化肿瘤疫苗从概念推进至临床阶段。 几乎同时，因诺纬克生物联合创始人兼首席技术官袁航博士也加入了团队。袁航博士拥有超过15年的生物大分子药物、基因治疗药物、细胞治疗药物工艺开发、CMC及大规模生产经验，曾担任BlueRock 生物制药公司（拜耳制药子公司）副总裁, 负责工艺开发和生产和武田制药/夏尔制药担任高级总监，负责上游/下游工艺开发及放大生产。 从左至右依次为张弛、Nicholas Valiante和袁航，图片源自因诺纬克生物官网 创始团队对在mRNA技术的应用前景和市场前景方面达成了共识。值得一提的是，根据Mordor Intelligence统计，mRNA疫苗和治疗药物市场规模预计到2024年为547亿美元，预计到2029年将达到1189亿美元，在预测期内（2024-2029年）复合年增长率为16.8%。 2023年9月1日，因诺纬克生物宣布完成1800万美元Pre-A轮融资，投资方包括元璟资本、骊宸资本、楹联健康基金、TG Sino-Dragon Fund以及其他行业知名机构。本轮融资所得资金将用于开发具备自主知识产权的mRNA技术平台和建设生产能力，以将管线项目推进至临床阶段。  mRNA疫苗技术升级： 治疗性疫苗+个性化定制 为了最大化发挥mRNA疫苗的潜力，因诺纬克生物在创立初期就更多的往治疗性疫苗方向探索，特别是个性化定制的肿瘤疫苗。张弛指出：“治疗性+个性化”的选择正是基于mRNA疫苗的优势。 mRNA疫苗的核心优势在于其设计的高度模块化和灵活性。研发人员能够快速设计mRNA序列，这条序列不仅能够容纳多个抗原，还能在长度上自由调整，短至数千碱基对，长至接近五千碱基对。这意味着，既可以插入完整的抗原，也能巧妙布局抗原表位，甚至构建出包含几十个小型抗原表位的串联结构。这在传统疫苗如病毒载体疫苗或重组蛋白疫苗中几乎难以实现。 从免疫学原理出发，人体免疫应答主要通过两条主要路径：MHC I类路径，主要激活CD8+杀伤性T细胞（CTL细胞毒性T细胞），负责细胞免疫；而MHC II类路径则主要涉及体液免疫，产生抗体。传统疫苗多侧重于激活抗体反应，而mRNA疫苗凭借其设计上的灵活性，能够精准靶向MHC I类路径，通过抗原表位有效激活CD8+杀伤性T细胞，这对于肿瘤治疗或病毒感染的细胞清除尤为关键。 正是这种串联式设计的能力，让mRNA疫苗平台在治疗领域、特别是针对肿瘤个性化疫苗的开发上，展现出优势。相比重组蛋白疫苗在包含多个肿瘤新抗原方面的局限性，mRNA疫苗能够天然地胜任这一复杂任务，为肿瘤和病毒感染的精准治疗开辟了新的道路。 提到mRNA的 “个性化”，张弛以肿瘤患者群为例，指出因诺纬克生物会针对每一位患者的个体情况，从其肿瘤组织及外周血中分别提取肿瘤与正常基因的序列，通过公司自主开发的算法和计算生物学平台，精准识别出患者体内特有的、仅存在于肿瘤细胞而不现于正常组织的肿瘤新生抗原。 这些新生抗原正是杀伤性T细胞的靶标，能够显著增强T细胞对肿瘤的识别与攻击能力，从而实现对肿瘤的有效清除，或是对术后患者复发的预防，形成一道强大的免疫监视网。简而言之，因诺纬克生物的个性化肿瘤疫苗就如同为T细胞装备了高精度的“雷达”与“眼睛”，让它们能够精准识别并消灭肿瘤细胞，或在肿瘤复发初期即行干预。 张弛介绍道：“从制备流程上看，除了基因序列的化学合成部分我们会选择外包合作外，其余所有环节，包括核心算法平台的开发、序列生成、质粒构建、mRNA体外转录、纳米脂质体包封直至最后的灌装放行，均在我们杭州的自有生产基地内完成。这一闭环流程确保了疫苗的高效、安全与个性化定制，两个月内就可以完成交付。” 四大平台打造 疫苗产品差异化优势 因诺纬克生物目前已经搭建了mRNA设计平台、计算生物学平台、递送系统平台和端到端mRNA制造体系四大平台。 其中，mRNA设计平台专注于mRNA序列编排与优化。因诺纬克生物已在此领域布局多项专利，并与香港科技大学展开合作，共同引入前沿专利技术，尤其尾部设计等关键元件上，已成功申请国际PCT专利。此外，公司还拥有独特的密码子优化算法，确保mRNA的高效翻译。 递送系统平台的核心是可电离脂质体，也称阳离子脂质体，这是确保mRNA有效进入细胞并发挥其功能的关键。个性化肿瘤治疗疫苗的剂量数十倍高于新冠疫苗等预防性疫苗，且需连续给药，因此低毒性脂质体的筛选至关重要。为此，因诺纬克生物从头设计并构建了多个独特的脂质体库，其结构与市场上常见的如莫德纳、辉瑞等公司的脂质体截然不同，目前已递交多个脂质体库的国际专利PCT申请。 计算生物学平台融合了先进的算法与计算技术，能够实现mRNA疫苗的个性化设计。而端到端的mRNA制造体系平台涉及无数工艺细节的打磨。因诺纬克生物依托积累的大量关于配方、工艺条件及设备选型的数据与经验，确保从原材料到最终产品的每一步都达到最优状态。张弛指出：“这一平台是我们将创新转化为实际生产力的关键所在。” 承担生产工作的，是公司2023年3月于杭州正式奠基开工的生产基地，历经近一年的建设，于2023年底正式落成并投入运营，承担工艺开发、质量控制、质量保证、临床样品生产等功能，其中核心实验区包含细胞建库、纯化、分析方法开发及质量控制等实验室。 借助自有的四大平台技术和自建基地，因诺纬克生物自主研发出了个性化肿瘤mRNA疫苗InnoPCV。InnoPCV是一款靶向特异性肿瘤新抗原的个性化mRNA肿瘤疫苗。通过对患者肿瘤组织和正常细胞进行深度测序，并将测序结果通过因诺纬克生物独有的生物信息预测系统InnoBINF进行分析，筛选出患者特异性的肿瘤新抗原，针对每个受试者设计其独有的、最高可编码50个新抗原的mRNA序列，然后将mRNA序列包封在因诺纬克生物自主研发的纳米脂质体（LNP）中，制备成个性化肿瘤新抗原mRNA-LNP疫苗。 该疫苗在临床前荷瘤小鼠药效模型中表现出显著抗肿瘤疗效，并已经在因诺纬克生物杭州自建cGMP基地完成人体受试GMP批次生产。 个性化新抗原mRNA肿瘤疫苗InnoPCV临床研究正式启动 公司目前已向美国FDA提交Pre-IND会议并持续与FDA进行沟通，旨在就算法、GLP毒理试验、临床试验方案等核心内容与FDA进行深入交流，并期待这一交流能助力IND申请的提交，为在美国开展I期临床试验铺平道路。张弛介绍：“如果一切顺利，有望在明年二季度向FDA提交正式的新药研究申请（IND）。” 国内方面，2024年7月30日，由因诺纬克生物支持，贵州医科大学附属医院肿瘤科卢冰教授和苏胜发教授作为主要研究者发起的“个性化新抗原mRNA肿瘤疫苗InnoPCV治疗实体瘤探索性临床研究（方案编号：InnoPCV-001）”启动会在贵州医科大学附属医院临床研究中心顺利召开。紧接着，2024年8月23日，因诺纬克生物与香港科技大学合作启动正式开始。此次合作，旨在充分发挥校企协同优势，推动科技创新与产业规化，开启mRNA创新赛道，共同引领mRNA发展。 2024年10月10日，由贵州医科大学附属医院（以下简称“贵医附院”）卢冰教授和苏胜发教授为主要研究者发起，因诺纬克生物支持的一项“个性化新抗原mRNA肿瘤疫苗InnoPCV治疗实体瘤探索性临床研究（方案编号：InnoPCV-001，注册号：ChiCTR2400088149）”，顺利完成了首例受试者首次给药。 此次临床研究是一项开放性、前瞻性、探索性临床研究，旨在评价个性化新抗原mRNA疫苗InnoPCV联合PD-1单抗在实体瘤患者中的安全性、耐受性和初步有效性，研究分为剂量递增Ia阶段和剂量扩展Ib阶段。 在贵医附院临床研究团队的细致指导和受试者的积极配合下，首例受试者顺利完成了InnoPCV疫苗的首次注射。主要研究者卢冰教授和苏胜发教授强调了临床团队在确保受试者安全和研究质量方面的严格要求。 对于InnoPCV疫苗的首次注射，张弛表示：“InnoPCV-001是我们InnoPCV首个临床研究，首例受试者的顺利用药不仅是InnoPCV-001研究的重要里程碑，也是我们公司在个性化肿瘤疫苗领域的重要突破。” 值得一提的是，莫德纳和默沙东在2023年7月26日宣布首个mRNA个性化癌症疫苗mRNA-4157和抗PD-1单抗（Keytruda）组合疗法在可切除的高风险黑色素瘤患者中的关键临床II期试验的最新结果显示，与帕博利珠单抗单药辅助治疗相比，mRNA-4157联合帕博利珠单抗显示出显著的防止复发并延长生存的临床获益。中位随访时间为mRNA-4157+帕博利珠单抗联合用药组23月，帕博利珠单抗单药组24月（约100周）时，mRNA-4157可显著降低术后高危复发黑色素瘤患者的复发风险约44%（HR=0.56），降低远端转移风险62%（HR=0.384）。中位随访时间达到3年的初步数据显示，mRNA-4157联合用药组获益相对于18个月进一步扩大，复发或死亡的风险相对于单药组进一步下降至49%（HR=0.510）。 基于该关键2期积极的临床研究结果，莫德纳和默沙东将mRNA-4157和抗PD-1单抗（Keytruda）组合疗法推进到了III期临床试验。这是全球首个进入3期临床试验的个性化mRNA肿瘤疫苗，同时莫德纳和默沙东在今年也开启了mRNA-4157在肺癌术后患者中的大规模III期临床试验、皮肤鳞状细胞癌的II/III期临床试验。个性化肿瘤mRNA疫苗的商业化时间表已经越来越清晰。 因诺纬克生物期待与志同道合的生物医药企业合作，共同推进个性化肿瘤疫苗的临床开发及商业化。如果您对该产品感兴趣，欢迎扫描下方二维码与我们取得联系。 近 期 推 荐 声明：动脉网所刊载内容之知识产权为动脉网及相关权利人专属所有或持有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制及建立镜像等任何使用。 动脉网，未来医疗服务平台

▎药明康德内容团队编辑 每年的10月是诺贝尔奖公布的时间，在这一年一度的科学盛典举行前，预测最终大奖花落谁家一直是领域内外的观众都乐此不疲的事情。不久后，我们将迎来2024年诺贝尔奖的揭晓。那么，哪些杰出科学家有望荣膺这一殊荣呢？药明康德内容团队根据近期《细胞》子刊Cell Chemical Biology所做出的预测、各类诺奖风向标奖项的最近评选结果，以及历年获奖的可能规律，为大家介绍几位备受瞩目的“种子选手”，他们在生理学或医学奖、化学奖的角逐中拥有很高的竞争力。 图片来源：诺贝尔奖官网 诺贝尔生理学或医学奖的获奖研究预测（排名不分先后） 获奖研究预测1： 环鸟苷酸-腺苷酸合酶（cGAS）-干扰素基因刺激因子（STING）通路的发现 陈志坚教授、Glen Barber教授、舒红兵教授 ▲陈志坚教授（左）、Glen Barber教授（中）、舒红兵教授（右） 早在一百多年前，被誉为细胞先天免疫之父的Ilya Mechnikov教授在获得诺贝尔生理学或医学奖后的演讲中曾敏锐地指出，核酸可以刺激免疫反应，引来一支“吞噬细胞保护大军”抵御病原微生物。然而，这个过程的确切机制成了持续一个世纪的未解之谜。 2008年，迈阿密大学医学院的Glen Barber教授和武汉大学的舒红兵教授团队各自独立发现了干扰素通路中的关键蛋白。Barber教授将这种蛋白命名为STING，它能刺激细胞加速产生I型干扰素。次年，Barber教授团队报告称DNA会启动这一过程。然而，尽管STING非常重要，但它并不能直接感知DNA。陈志坚教授在得州大学西南医学中心的实验室于2012年发现了cGAS蛋白。他们的研究表明，当细胞质中出现DNA时，cGAS能够与这些双链DNA结合，并且改变自身的构象。这会激活cGAS的酶活性，使用cAMP和cGMP为原料，生成名为环鸟腺苷酸（cGAMP）的信号分子。这种信号分子会激活免疫系统。而cGAS的独特之处在于，任何双链DNA都可以激活它，从而引发免疫反应和炎症。值得一提的是，陈志坚教授获得今年的拉斯克基础医学研究奖，以表彰他在cGAS发现方面的贡献。 cGAS及其通路的发现也为医学研究和疗法开发上开辟了新途径。例如，研究人员发现cGAS-STING的异常激活与自身免疫疾病有关，免疫系统会错误地攻击人体自身的组织。因此，cGAS抑制剂可能可以治疗此类疾病。相反，激活该通路可以增强免疫系统对抗癌症或感染的能力。该通路在炎症和免疫中的作用使其成为药物开发的关键靶标，对癌症免疫与自身免疫疾病治疗，以及传染病的控制具有重要意义。 获奖研究预测2： CAR-T（嵌合抗原受体T细胞）疗法治疗癌症 Michel Sadelain教授、Steven Rosenberg教授和Carl June教授 ▲Michel Sadelain教授（左）、Steven Rosenberg教授（中）、Carl June教授（右） Michel Sadelain教授、Steven Rosenberg博士与Carl June教授是CAR-T疗法开发的先驱。在纪念斯隆-凯特琳癌症中心，Sadelain教授团队的工作重点是增强CAR-T细胞的功能性和持久性。该团队通过设计具有共刺激域（如CD28和4-1BB）的CAR做出了重大贡献，这些修改提高了CAR-T细胞在体内的增殖和存活率，这使T细胞能够更有效地攻击癌细胞并维持其抗肿瘤活性。 Rosenberg博士则在将CAR-T疗法推向癌症治疗的前沿工作上发挥了重要作用。在担任美国国家癌症研究所外科分部主任期间，Rosenberg博士及其团队率先将包括CAR-T在内的过继细胞转移疗法转化为临床治疗。该实验室的研究重点是使用转基因T细胞治疗晚期癌症，为CAR-T在小规模患者试验中治疗实体瘤的潜力提供了突破性证据。Rosenberg博士领导的临床试验证明了CAR-T细胞的可行性和有效性，为其在免疫疗法中的应用奠定了基础。 June教授在CAR-T细胞疗法的开发上具有关键贡献。June教授在宾夕法尼亚大学实验室的研究专注于改造表达CD19 CAR的T细胞，这些经过改造的细胞在成功用于慢性淋巴细胞白血病（CLL）患者治疗时，取得了重大突破。这一临床成功证明了CAR-T细胞在血癌治疗方面的有效性，从而引起了人们对该领域的广泛关注与投入。June教授团队的工作推动CAR-T细胞疗法从实验室走向临床，并最终促使美国FDA批准首款用于治疗血液癌症患者的CAR-T疗法，促进癌症治疗进入了一个新纪元。 参考阅读：《自然》重要发现：CAR-T疗效可持续10年！ 获奖研究预测3： 人工智能（AI）加速科学发现 Demis Hassabis博士和John Jumper博士 ▲Demis Hassabis博士（左）、John Jumper博士（右） 蛋白质是生命的基本组成，它们的功能取决于其三维（3D）结构，也就是蛋白质的折叠模式。长久以来，生物学界一直面临的一个重大挑战是如何根据线性的氨基酸序列来预测蛋白质的三维结构。而在2020年底，谷歌旗下DeepMind公司所开发的人工智能深度学习系统AlphaFold2首次实现了能够与实验结果媲美的结构预测。在接受检验的近100个蛋白靶点中，AlphaFold2对三分之二的蛋白靶点给出的预测结构与实验手段获得的结构相差无几。从那时起，已有数亿个部分或完整的蛋白质结构被成功预测，几乎涵盖多个生物体的完整蛋白质组，每个预测结果都附带有精度评估和置信度分析。 Hassabis博士是DeepMind的创始人兼首席执行官，同时也是AlphaFold项目的负责人。Jumper博士则是AlphaFold项目的首席高级研究员。两位科学家共同主导开发了AlphaFold以及后来的AlphaFold2。2021年，Hassabis博士和Jumper博士与欧洲分子生物学实验室的欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI）合作，发布了AlphaFold预测的蛋白结构数据库（AlphaFold Protein Structure Database）。这个数据库涵盖了人类和20种常用生物模型的35万个蛋白质结构，并且对98.5%的人类蛋白质结构进行了准确预测。在此之前，科学界解析的蛋白结构只占人类蛋白序列的17%。人工智能预测蛋白质结构领域的一系列突破，也被《科学》评选为2021年的年度科学突破。 这些突破对基础生物学产生了深刻的变革性影响，揭示了蛋白质结构和复杂分子机制之间的全新联系，促进了新的蛋白质工程设计，并为分析人类疾病的遗传学奠定了重要基础。高精度的三维蛋白质折叠预测彻底改变了我们理解蛋白质损伤（如突变、化学结合、修饰等）如何导致细胞功能失调并引发疾病的方式，因此成为当今几乎所有药物开发项目的核心要素。 诺贝尔化学奖的获奖研究预测（排名不分先后） 获奖研究预测4： 开发新一代测序（NGS）技术 Shankar Balasubramanian教授、David Klenerman教授 ▲Shankar Balasubramanian教授（左）、David Klenerman教授（右） 剑桥大学的Shankar Balasubramanian教授和David Klenerman教授是开发新一代测序技术的代表人物。他们的发明最终被应用在Solexa-Illumina测序技术中，该技术通过大大提高效率和降低DNA测序成本，彻底改变了该领域的研究。在他们开发的新型测序技术出现之前，测序完整的人类基因需要耗时数月，耗费数百万美元。得益于他们的发明，同样的任务在一天之内，仅需大约600美元就能实现。 两位科学家的思路是边合成边测序：将一条DNA链固定，利用DNA聚合酶构建新的DNA链，而该过程使用的脱氧核苷酸经过了荧光标记，因此可以在测序的同时检测荧光信号、获得序列信息。Balasubramanian教授的贡献对于利用化学见解实现大规模平行测序至关重要，这成为下一代测序技术的基石。Klenerman教授则在开发测序平台所依赖的单分子检测和成像技术方面发挥了重要作用。他在生物物理技术和仪器方面的专业知识使设计出能够同时分析数百万个DNA片段的系统成为可能，大大提高了测序的可扩展性。他在光学和工程方面的工作促进了对DNA合成的实时观察，这对于该发明的商业化至关重要。Balasubramanian教授和Klenerman教授的贡献共同改变了基因学的研究，使从个体化医疗到大规模流行病学研究的广泛应用成为可能。 获奖研究预测5： 蛋白质折叠机制的发现 Franz-Ulrich Hartl教授、Arthur Horwich教授 ▲Franz-Ulrich Hartl教授（左）、Arthur Horwich教授（右） Franz-Ulrich Hartl教授是马克斯·普朗克生物化学研究所细胞生物化学系主任。直到20世纪80年代末，蛋白质折叠过程一直被认为是自发的。但是，Hartl教授与耶鲁大学的Arthur Horwich教授合作，首次证明了细胞内蛋白质的折叠实际上需要伴侣蛋白的协助。这项开创性的工作揭示了伴侣蛋白在蛋白质折叠中的重要作用。1992年，Hartl教授提出了伴侣蛋白接力的概念，这表明不同的伴侣蛋白在蛋白质折叠过程的不同阶段承担不同的功能。 Horwich教授是耶鲁大学医学院的遗传学和儿科教授。他的早期研究涉及蛋白质如何被导入线粒体，进而发现了线粒体内伴侣蛋白——热休克蛋白60（Hsp60）。通过使用遗传学、生物化学和生物物理学的方法，Horwich教授成功解析了伴侣蛋白的运作机制。近年来，Horwich教授的研究聚焦于肌萎缩性侧索硬化（ALS）中蛋白质折叠异常的影响。 Hartl教授与Horwich教授的研究对医学疗法的开发产生了深远影响。他们关于蛋白质折叠的发现为理解许多与折叠错误相关的疾病病理学提供了基础，推动了新型治疗策略的发展。特别是在神经退行性疾病的研究中，他们的工作为开发干预蛋白质折叠过程的新药物开辟了道路。 获奖研究预测6： 揭示自由基与抗氧化剂在人体疾病中的重要作用 Barry Halliwell教授 ▲Barry Halliwell教授 新加坡国立大学的Halliwell教授在自由基与抗氧化剂研究领域做出了开创性贡献。他与合作者于1976年提出了广为人知的Foyer-Halliwell-Asada循环，揭示了植物如何通过抗坏血酸盐-谷胱甘肽循环来清除过氧化物，保护叶绿体免受损伤。这一发现不仅对植物生物化学产生了重大影响，也为研究自由基在生命系统中的作用奠定了基础。 Halliwell教授进一步将研究重心转向自由基与人类疾病的关联，开创性的研究揭示了金属催化自由基反应在疾病中的作用。他指出，在氧化应激条件下，释放的铁可催化细胞内自由基反应，削弱抗氧化酶的保护作用，引发一系列氧化损伤。这包括铁过剩、心肌损伤、癌症免疫疗法导致的毒性及炎性病变等情况，为疾病机制提供了新的视角。 此外，Halliwell教授在自由基检测方法的开发上也取得了突破。他与团队建立了基于芳环羟基化及DNA损伤化学“指纹”等技术的新检测方法，尤其是质谱分析技术，帮助解读不同自由基造成的损伤特征。这项技术已用于解析帕金森病及阿尔茨海默病中的氧化损伤，深化了对DNA氧化损伤在多种疾病中的作用理解。Halliwell教授的这些研究，为神经退行性疾病的机制研究与疗法开发提供了重要线索。 ▲欲了解更多前沿技术在生物医药产业中的应用，请长按扫描上方二维码，即可访问“药明直播间”，观看相关话题的直播讨论与精彩回放 参考资料： [1] The next Nobel Prize in chemistry or in physiology or medicine. Retrieved October 3, 2024 from https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/cell-chemical-biology/abstract/S2451-9456(24)00362-3 免责声明：药明康德内容团队专注介绍全球生物医药健康研究进展。本文仅作信息交流之目的，文中观点不代表药明康德立场，亦不代表药明康德支持或反对文中观点。本文也不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。 版权说明：本文来自药明康德内容团队，欢迎个人转发至朋友圈，谢绝媒体或机构未经授权以任何形式转载至其他平台。转载授权请在「药明康德」微信公众号回复“转载”，获取转载须知。 分享，点赞，在看，聚焦全球生物医药健康创新

导读：基于“事件驱动”的药理学，蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）技术借助泛素-蛋白酶体系统（UPS）可以实现“不可成药”目标蛋白（POI）的降解，是药物开发的新兴技术。然而，当前在研的PROTAC技术主要有小分子药物和重组蛋白（bioPROTAC）两种类型。其中小分子药物存在靶蛋白结合部分优化异常困难的挑战，而重组蛋白面临着膜渗透性差等难题 随着体外转录（IVT）mRNA和脂质纳米颗粒（LNP）技术的成熟和广泛应用，目前PROTAC的研究方向也采纳了IVT mRNA技术。 本期文章，菌菌汇总了IVT mRNA-LNP技术在热门领域PROTAC疗法中的应用潜能。 01 mRNA PROTAC靶向PCNA 题目：Targeted degradation of PCNA outperforms stoichiometric inhibition to result in programed cell death 作者：默沙东（MSD）药物研发团队 期刊： Cell Chemical Biology（IF: 6.6） 链接： https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.libproxy1.nus.edu.sg/36318925/ 靶点介绍：他们选择增殖细胞核抗原（PCNA）这一肿瘤靶点。PCNA在DNA复制和细胞增殖中发挥关键作用。抑制PCNA能够使肿瘤细胞对化疗敏感，因此被认为是一种广谱抗肿瘤靶点。早期，MSD研发团队开发了靶向PCNA的bioPROTAC平台Con1-SPOP。Con1-SPOP是一种由靶点蛋白结合域和 E3 连接酶组成的融合蛋白，能够有效降解靶蛋白。该候选药物面临的主要挑战是药物递送问题。 研究方法：本次研究由MSD多个药物研发部门合作在Cell Chemical Biology发表。他们尝试利用LNP递送Con1-SPOP mRNA并通过体内外试验评估了其作用效果。Con1-SPOP mRNA的制备过程包括质粒模板制备、体外转录（IVT）、LNP包封。研究通过细胞凋亡试验、蛋白组分析、流式分析、小鼠异种移植模型评估Con1-SPOP mRNA的抑制活性。 研究结果：研究人员通过体内和体外试验表明，PCNA降解导致DNA损伤、p53激活和细胞凋亡，且PCNA的降解在整体蛋白质组学特征与PCNA抑制方面有所不同。PCNA在体内的降解导致肿瘤生长完全被抑制。整体而言，脂质纳米颗粒递送mRNA bioPROTAC分子能够快速降解PCNA蛋白。 图示 基于mRNA的bioPROTAC平台 02 mRNA PROTAC靶向ERα与BCL-xL 题目：mRNA PROTACs: engineering PROTACs for high-efficiency targeted protein degradation 作者：清华大学深圳国际研究生院谭英课题组 期刊：MedComm (2020) （IF: 10.7） 链接：https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.libproxy1.nus.edu.sg/38374873/ 靶点介绍：研究使用了两个靶蛋白验证mRNA PROTAC（m-PROTAC）的适用性：雌激素受体 α （ERα）和 B 细胞超大淋巴瘤蛋白（BCL-xL）。ERα在大多数类型的乳腺癌细胞中过表达，是乳腺癌治疗的一个重要靶点。BCL-xL是一种抗凋亡蛋白，在多种癌症细胞中过表达，是抗癌治疗的关键靶点。 研究方法：研究中mRNA PROTAC同样编码靶点蛋白结合域（配体）和 E3 连接酶组成的融合蛋白，其中ERα涉及了两个配体序列，通过Linker（GSGS）连接，同时在上游添加了eGFP和P2A作为报告序列。 图示 基于mRNA的bioPROTAC平台 研究结果：体外实验表明，m-PROTACs 可以成功降解不同细胞系中的靶蛋白，并且比传统的 p-PROTACs 更有效地抑制细胞增殖。体内实验表明，m-PROTAC 处理导致 4T1 小鼠异种移植模型中的肿瘤显著消退。 03 mRNA PROTAC靶向KRAS蛋白 题目：Lipid-mediated intracellular delivery of recombinant bioPROTACs for the rapid degradation of undruggable proteins 作者：宾夕法尼亚大学Andrew Tsourkas课题组 期刊：Nature Communications （IF: 14.7） 链接：https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.libproxy1.nus.edu.sg/38987546/ 这项研究的初衷是解决bioPROTAC递送的难题，他们基于LNP递送平台，开发了一种模块化的重组bioPROTAC平台。 其一是优化的bioPROTAC蛋白组成，包括三种必须元素：N 端 E3连接酶IpaH9.8、靶点蛋白结合配体DARPin和C 端的阴离子多肽标签ApP。 其二是优化的LNP递送系统，在常规的可电离脂质（C12-200）、辅助磷脂DOPE、胆固醇、PEG脂质四组分LNP的基础上，添加了另一种阳离子脂质DOTAP，且磷脂占比大幅提高。 这项研究中使用了bioPROTAC mRNA作为阳性对照，表明其在靶蛋白降解和肿瘤细胞抑制效应方面的作用与重组bioPROTAC类似，而蛋白质组学分析显示部分差异。 图示 基于蛋白的bioPROTAC平台 04 circRNA PROTAC靶向PCNA 题目：Circular mRNA encoded PROTAC (RiboPROTAC) as a new platform for the degradation of intracellular therapeutic targets 作者：苏州科锐迈德研发团队 期刊：bioRxiv预印本 链接：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.04.22.489232v1 靶点介绍：科锐迈德同样选择了一种广谱抗肿瘤靶点——增殖细胞核抗原（PCNA），这一点与上文中默沙东团队的选择一致。 研究方法：科锐迈德团队使用了一种特殊结构的IVT mRNA——环状RNA（circRNA）编码 bioPROTAC 蛋白质降解剂，他们在文章中将其命名为RiboPROTAC。circRNA的制备步骤包括：质粒（IVT模板）合成、IVT反应、DNase I消化和HPLC纯化。circRNA的IVT模板序列包含PIE 元件、IRES、编码区等必要元件，其中编码区域由 PCNA 结合肽、柔性接头和 E3 连接酶 SPOP167-374 组成。研究通过细胞增殖实验、小鼠异种移植模型评估了PROTAC mRNA的抑制活性。 研究结果：使用RiboPROTAC转染细胞后，高达75%的目的蛋白被降解。癌细胞系 B16F10 和 A549中PCNA蛋白水平降低，而且细胞增殖受到强烈抑制、细胞凋亡率增高、细胞周期停滞。体外结果表明RiboPROTAC 通过降解PCNA抑制癌细胞的增殖。小鼠体内实验表明，编码 PCNA 靶向降解剂的circRNA表现出显著的肿瘤抑制作用。 图示 基于circRNA的RiboPROTAC平台 05 总结 蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）技术是一种新的治疗模式，通过将E3泛素连接酶受体工程募集到目标蛋白，诱导目标蛋白的多泛素化和降解，从而消耗“有害”蛋白，达到治疗疾病的目的。 mRNA介导的PROTAC策略整合了PROTAC蛋白和IVT-mRNA技术的优势： 1)相比RNAi等技术，bioPROTAC能够识别特定构象或翻译后修饰的蛋白，完全根除蛋白质及其相关的生物学功能； 2)相比小分子介导的PROTAC疗法，mRNA PROTAC具有更好的生物相容性、选择性和安全性，且具有更低的剂量和更好的催化性质； 3)相比蛋白介导的PROTAC疗法，mRNA及其LNP递送系统的安全性已在大规模人群中得到了验证，能够避免PROTAC蛋白的递送问题。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。