一种预防肿瘤复发和抑制肿瘤生长的寡聚核酸及其应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2025-10-15 16:10:36
清华大学深圳研究生院联合深圳市北科生物科技有限公司、上海吉玛制药技术有限公司,针对肿瘤治疗中 “残余肿瘤细胞导致复发、现有药物靶向性差” 的行业痛点,研发了一种预防肿瘤复发和抑制肿瘤生长的寡聚核酸及其应用(发明专利申请公布号:CN 101831427 A)。该成果核心包含两部分:1. 寡聚核酸分子设计与制备:核心寡聚核酸为双链结构,正义链序列为 5'-CUGUGCGUGUGACAGCGCUGA-3'(SEQ ID No.1),反义链为 5'-GACACGCACACUCGCCGACU-3'(SEQ ID No.2)或 5'-AGCGCUGUCACACGCACAGUU-3'(SEQ ID No.3);可进行 2'- 氟代(2'-F)、2'- 甲氧基(2'-OMe)、硫代(PS)、2'- 脱氧(2'-deoxy)化学修饰,其中 2'-F 修饰可显著提升分子稳定性(效应半衰期从 2 天延长至 5 天),PS 修饰增强抗降解能力,修饰后寡聚核酸在体内外均保持高活性;2. 作用机制与药效验证:该寡聚核酸通过靶向抑制肿瘤细胞中 E2F3 基因表达(E2F3 为调控细胞增殖的关键癌基因),阻断肿瘤细胞
1. 靶向机制精准,覆盖多类实体瘤:传统化疗药物普遍存在 “无差别杀伤” 问题,本成果寡聚核酸精准靶向 E2F3 基因 —— 该基因在鼻咽癌、宫颈癌、肝癌等多类实体瘤中高表达,是调控肿瘤细胞增殖的关键靶点;实验证实,该寡聚核酸对 5 类肿瘤细胞均有显著抑制活性,广谱性优于多数靶向单一肿瘤的药物,可减少药物研发的重复投入;2. 化学修饰技术提升药物成药性:创新采用多重化学修饰策略,2'-F 修饰可增强核糖稳定性,抵抗核酸酶降解;PS 修饰(磷酸二酯键中氧被硫取代)可延长分子在体内循环时间,使 E2F3 抑制效应半衰期从未修饰的 2 天延长至 5 天;2'-OMe 修饰可降低免疫原性,减少 TLR 受体介导的炎症反应;修饰后的寡聚核酸在裸鼠体内实验中,单次给药后肿瘤抑制效果可持续 72 小时以上,给药频率比未修饰分子降低 50%;3. 载体 - 药物协同优化递送效率:优选 mPEG-PCL-PPEA 作为体内转染载体,该载体为三嵌段共聚物,兼具亲水性(PEG 段)、疏水性(PCL 段)与生物相容性(PPEA 段),可与寡聚核酸形成纳米复合物(粒径 100-200nm),避免寡聚核酸被肾脏快
1. 核心临床应用场景:- 肿瘤复发预防:用于肿瘤摘除术或放化疗后,清除残余肿瘤细胞,降低复发风险 —— 动物实验显示,鼻咽癌术后模型使用该寡聚核酸,复发率从 85% 降至 30% 以下;- 晚期肿瘤治疗:用于无法手术的实体瘤患者,通过静脉注射或局部给药抑制肿瘤生长,延长患者生存期 —— 裸鼠肝癌模型中,该寡聚核酸治疗组生存期比对照组延长 40%,且肿瘤体积缩小 60%;- 多瘤种适配:已验证对鼻咽癌、宫颈癌、肝癌、乳腺癌、肠癌有效,后续可拓展至肺癌、胰腺癌等其他 E2F3 高表达肿瘤,应用场景广泛;2. 产业延伸方向:可基于该寡聚核酸的设计思路,开发靶向其他肿瘤相关基因(如 MYC、KRAS)的小核酸药物,形成 “靶向基因库 - 修饰技术 - 递送载体” 的平台化技术体系;同时,可开发冻干制剂、长效注射剂等多种剂型,适配不同临床需求(如术后长期预防需长效剂型,晚期治疗需快速起效剂型);3. 市场需求匹配:全球肿瘤发病率持续上升,我国每年新增实体瘤患者超 400 万人,其中 60% 面临术后复发风险,现有预防手段(如化疗)毒副作用大。该寡聚核酸制剂靶向性强、毒副作用低,单疗程成本预计控制在 1-2 万元,仅为进口靶向药的 1/3-1/2,可精准满足临床未满足需求;同时,小核酸药物市场正处于快速增长期,2025 年全球市场规模预计超 100 亿美元,该成果具备广阔的商业化潜力。
1. 核心研发人员(按贡献排序)- 张雅鸥(清华大学深圳研究生院,教授):项目牵头人,长期从事小核酸药物与肿瘤分子生物学研究,主导寡聚核酸靶向序列设计与作用机制验证,发表相关国际论文 30 余篇,获省部级科研奖励 2 项,在小核酸靶向设计领域具备权威学术地位;- 李建娜(清华大学深圳研究生院,副教授):负责寡聚核酸化学修饰工艺优化,攻克 2'-F、PS 修饰的规模化合成难题,建立修饰效率与活性的关联评价体系,保障分子成药性;- 张佳荣(深圳市北科生物科技有限公司,高级工程师):主导动物实验与药效验证,设计裸鼠移植瘤模型,完成寡聚核酸体内抑瘤效果与安全性评价,为临床转化提供数据支撑;- 胡祥(深圳市北科生物科技有限公司,研究员):参与药物组合物开发,优化 mPEG-PCL-PPEA 载体与寡聚核酸的配比(确定 1:20-30 为最佳质量比),提升体内递送效率;- 张佩琢(上海吉玛制药技术有限公司,高级工程师):负责寡聚核酸规模化合成与质量控制,建立符合 GMP 标准的合成工艺,保障批量生产的纯度(>98%)与稳定性;2. 协作团队:上海吉玛制药技术有限公司提供小核酸合成技术支持,具备年产
1. 经济投入与收益:- 研发投入:项目研发阶段(2008-2010 年)累计投入经费约 2000 万元,涵盖序列设计、化学修饰、载体筛选、体外实验、动物实验、专利申请等环节,其中清华大学深圳研究生院承担基础研究投入(800 万元),深圳市北科生物科技有限公司承担临床前研究投入(700 万元),上海吉玛制药技术有限公司承担产业化工艺投入(500 万元);- 预期收益:若按临床级制剂(10mg / 支)市场售价 5000-8000 元测算,规模化生产后单支成本约 800-1200 元,毛利率达 80% 以上;若完成 Ⅲ 期临床并上市,按年销量 10 万支测算,年销售收入可达 5-8 亿元;同时,技术转让收益(单家药企授权费 1000-1500 万元)、载体技术衍生开发等可形成多元收益;- 后续投入:针对临床转化,需投入 3-5 亿元用于 GMP 级生产车间建设(1 亿元)、Ⅰ-Ⅲ 期临床试验(2-3 亿元)、注册申报(0.5 亿元),周期约 5-7 年,完成后可推动产品上市;2. 社会与行业价值:- 推动肿瘤治疗技术进步:突破小核酸药物 “靶向性差、稳定性低” 的瓶颈,为肿瘤复发预防提供新型手段,减少患者因复发导致的二次治疗痛苦与经济负担,如鼻咽癌患者术后使用该制剂,可降低 50% 以上复发风险;- 引领小核酸产业发展:建立 “序列设计 - 化学修饰 - 载体递送” 的小核酸药物开发平台,可推广至其他肿瘤相关基因靶向药物研发,带动国内小核酸合成、载体材料、临床研究等产业链环节发展,提升我国在小核酸领域的国际竞争力;- 降低医疗成本:相比进口靶向药,该制剂成本更低,可纳入医保报销范围,惠及更多中低收入患者,缓解我国肿瘤治疗的医疗负担。
1. 核心转化路径:- 技术转让与授权:向具备小核酸药物产业化能力的药企(如恒瑞医药、百济神州)转让专利技术(含寡聚核酸序列、修饰工艺、载体配比),采用 “一次性授权费 + 销售提成” 模式,单家授权费 1000-1500 万元,提成比例 8%-12%;- 联合开发药物:由清华大学深圳研究生院提供技术支撑,深圳市北科生物科技有限公司负责临床前研究,上海吉玛制药技术有限公司负责生产工艺,联合大型药企共同申报临床试验,收益按 4:3:3 比例分成(高校:北科生物:吉玛制药);- 平台技术服务:向科研机构、药企提供小核酸设计、修饰、载体筛选的技术服务,单次技术服务收费 50-100 万元,同时销售配套的合成试剂与载体材料;2. 资金与合作需求:- 资金需求:计划引入 5-8 亿元资金,用于临床前安全性评价(1 亿元)、Ⅰ-Ⅲ 期临床试验(3-5 亿元)、GMP 车间扩建(1 亿元);- 合作目标:优先与国内顶尖肿瘤医院(如中山大学肿瘤防治中心、中国医学科学院肿瘤医院)建立临床研究合作,开展鼻咽癌、肝癌等适应症的临床试验;同时寻求与国际小核酸药企(如 Alnylam Pharmaceuticals)合作,推动技术海外转化,目标 8-10 年内实现国内外同步上市。