Astamuse株式会社(总公司:东京都千代田区,代表取缔役社长:永井步)通过对其拥有的创新数据库(论文、专利、新创企业、补助金等创新与研发信息)进行全面分析,将核酸DDS相关技术领域的趋势汇总成报告。 什么是核酸DDS? 核酸DDS(药物递送系统)是指将siRNA(小分子干扰RNA)、ASO(反义核酸)、mRNA(信使RNA)等核酸药物安全且高效地递送至靶细胞内部的技术体系。 核酸药物是能够从根本上调节基因作用的下一代治疗手段。将药物递送至体内目标细胞的机制(核酸DDS)利用了被称为脂质纳米粒子(LNP)的超微细脂质颗粒。LNP附著于细胞表面后,被细胞摄入并封闭在细胞内称为「内体」的小囊中。 为了让核酸(药物本体)发挥其效用,它必须突破这个囊泡逃脱,并到达细胞内的作用部位。为了突破囊泡,需要作用于带负电的内体膜并破坏它。然而,传统的LNP存在一个问题,即在内体的酸性环境中无法充分带正电,无法有效地破坏膜。 此外,核酸容易被体内存在的分解酶(核酸酶)破坏,并且由于带负电,难以穿透细胞膜,这也是一个难点。 最新的核酸DDS开发旨在克服这些多重挑战,最大限度地发挥核酸药物的效果。 下一代核酸DDS与传统型相比,最大的不同在于其目标不仅仅是将药物「递送」到目标细胞,更是要确保将药物「送入」到细胞内部药物实际发挥作用的部位。 这类技术已经进入实用阶段,通过在新冠病毒mRNA疫苗和遗传性疾病治疗药物中的应用,其有效性已在全球范围内得到证实。 主要核酸DDS技术及其特点,包括下一代和传统型,如下所示。 - 脂质纳米粒子(LNP,传统型~下一代型):将mRNA和siRNA包裹在脂质中,在保护核酸免受体内分解的同时,将其递送至靶细胞。 - 主动靶向(下一代型):预先赋予标记分子(抗体、糖链配体),选择性地将药物递送至癌细胞等目标组织。 - 偶联型DDS(传统型~下一代型):将辅助细胞结合的特定分子(糖链、胜肽、抗体等)直接与核酸(药物本体)结合,无需额外「载体」颗粒,即可实现药物高效被靶细胞摄取的方法,此技术持续改良与进化。 - 与修饰核酸技术并用:通过改变核酸本身的化学结构(如硫代磷酸酯化、2'-O-甲基修饰、2'-氟修饰等),使其不易在体内分解,并延长药物效果的技术。此方法与DDS结合,已被长期利用。 - 内体逃逸功能(传统型~下一代型):确保被细胞摄取的药物不会被困在细胞内的「囊泡」中,而是从内部打破囊泡,使药物到达实际作用部位的功能。离子化脂质在酸性环境中阳离子化,破坏内体膜,将核酸释放到细胞质中。此功能已历经多年改良。 - 应对多种治疗手段(下一代型):其特点是高度通用性,能够应对多种作用机制不同的核酸药物(siRNA、ASO、mRNA、miRNA、CpG寡核苷酸等),例如抑制基因表达、修复基因或激活免疫等。 本报告利用Astamuse独有的数据库,分析了专利、论文和补助金(竞争性研究资金)中与「核酸DDS」相关的技术趋势。 核酸DDS相关专利趋势 从Astamuse拥有的专利数据库中,提取了摘要中包含「脂质纳米粒子」、「mRNA递送」、「核酸药物」等与核酸DDS相关技术关键词的2,256件专利。通过关键词的年度变化,实施了「未来预测」分析,以识别近年来有所进展的技术要素。通过掌握关键词的变迁,可以定量评估当前或未来预计将受到关注的技术。 图1显示了2015年以来申请的核酸DDS相关专利关键词的年度变化。 图1:核酸DDS相关专利关键词的年度变化(2015-2024年)