詳解康希諾和石藥的mRNA新冠疫苗及其輔料國產(chǎn)化

2022/05/31

2022年04月03日，石藥集團公告，其自主研發(fā)的新冠mRNA疫苗SYS6006已獲國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)，可開展于中國的臨床研究。次日（2022年04月04日）康希諾生物在港交所公告，其開發(fā)的新冠mRNA疫苗已獲得國家藥品監(jiān)督管理局藥物臨床試驗批件。自此，國內(nèi)獲批臨床的新冠mRNA來到7家。

石藥集團公告當(dāng)日，媒體還報道斯微生物正在加速研發(fā)新冠mRNA迭代疫苗，目前已向國家藥監(jiān)局遞交了紙質(zhì)申請，開展臨床試驗，爭取早日獲批上市。

表1 國內(nèi)獲批臨床的新冠mRNA疫苗

序號	企業(yè)	研發(fā)名稱	階段
1	艾博生物/沃森生物	ARCoVaX	III期
2	斯微生物	SW0123（DF104B1）	I/II期
3	艾美疫苗（麗凡達(dá)生物）	LVRNA009	II期
4	云頂新耀（Providence）	PTX-COVID19-B	II期
5	銳博生物/阿格納生物	-	II期
6	石藥集團	SYS6006	I期
7	康希諾生物	-	I期

一、康希諾生物：協(xié)作開發(fā)mRNA疫苗

康希諾生物公告中指出，其新冠mRNA疫苗是針對現(xiàn)有變異株有更好保護(hù)效果的新一代疫苗。臨床前研究結(jié)果顯示，該款疫苗可以誘導(dǎo)出針對多種世界衛(wèi)生組織認(rèn)定的重要變異株（包括當(dāng)前流行株）的高滴度中和抗體，與以原型株為基礎(chǔ)開發(fā)的現(xiàn)有新冠疫苗相比廣譜性更強，可以更有效地保護(hù)機體免受現(xiàn)有變異株的感染。

圖1 LNP結(jié)構(gòu)示意圖

康希諾生物早在2018年開始布局mRNA技術(shù)平臺，擁有自主設(shè)計、開發(fā)的序列優(yōu)化軟件，可得到影響穩(wěn)定性的關(guān)鍵位點及有效提高抗原表達(dá)量的最優(yōu)序列。在專利、工藝、mRNA序列設(shè)計等方面有較厚儲備，已建立多條創(chuàng)新型預(yù)防性疫苗產(chǎn)品管線。開發(fā)的mRNA通用型工藝能有效縮短開發(fā)時間，有助于產(chǎn)品放大生產(chǎn)。從目前匯集的多方信息中可看出，康希諾生物的新冠疫苗可能是自主設(shè)計mRNA疫苗，在輔料和生產(chǎn)技術(shù)方面與其他企業(yè)合作。

康希諾生物已公布與mRNA相關(guān)的專利有四項。最早于2020年02月申請的專利已授權(quán)，里面包含了蛋白苗、腺病毒疫苗、mRNA疫苗三種技術(shù)路線。在2021年的01月和05月分別申請的兩項專利都與mRNA序列設(shè)計有關(guān)，而在2022年01月提交的專利中，康希諾生物申請11種新型的可電離脂質(zhì)，可用于生物活性物質(zhì)對靶細(xì)胞或器官的高效穩(wěn)定遞送。

2020年05月21日，康希諾生物和PrecisionNanoSystems公司（PNI）達(dá)成共同開發(fā)新型冠狀病毒mRNA脂質(zhì)納米粒疫苗（簡稱mRNA-LNP疫苗）的協(xié)議。該協(xié)議中康希諾生物獲得PNI的專有RNA疫苗平臺技術(shù)（NanoAssemblr®納米藥物制造系統(tǒng)）用于疫苗制劑的開發(fā)，而康希諾生物負(fù)責(zé)新冠病毒抗原設(shè)計、臨床前測試、人體臨床試驗、監(jiān)管批準(zhǔn)和商業(yè)化。權(quán)利方面，康希諾生物擁有在亞洲地區(qū)（日本除外）商業(yè)化疫苗產(chǎn)品的權(quán)利，PNI公司擁有在全球其它地區(qū)商業(yè)化疫苗產(chǎn)品的權(quán)利。

二、石藥集團：自主解決疫苗關(guān)鍵挑戰(zhàn)

石藥集團公告中描述，SYS6006根據(jù)毒株的流行情況進(jìn)行針對性的抗原突變設(shè)計，臨床前研究表明，該產(chǎn)品對包含奧密克戎（Omicron）和德爾塔（Delta）在內(nèi)的當(dāng)前主流突變毒株具有良好的免疫保護(hù)效力；通過體液免疫和細(xì)胞免疫對機體提供免疫保護(hù)，并可產(chǎn)生記憶性B細(xì)胞，提供長效保護(hù)效力。

此外，臨床前安全性評價數(shù)據(jù)也充分證明了該產(chǎn)品的安全性。該產(chǎn)品使用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，工藝過程高度可控，批間一致性好，容易實現(xiàn)放大和產(chǎn)業(yè)化；而且穩(wěn)定性好，可在2~8℃長期儲藏。石藥集團對mRNA技術(shù)的關(guān)鍵生產(chǎn)原料和輔料實現(xiàn)了內(nèi)化生產(chǎn)和國產(chǎn)化替代，可滿足大規(guī)模產(chǎn)能供應(yīng)需求?；谠诎踩浴⒂行砸约爱a(chǎn)業(yè)化方面的優(yōu)勢，并根據(jù)疫情防控的需要，該產(chǎn)品被國家藥品監(jiān)督管理局列入特別審批程序，快速批準(zhǔn)進(jìn)入臨床。

圖2 石藥新冠mRNA疫苗獲批臨床

根據(jù)石藥集團2021年底的公告，mRNA疫苗產(chǎn)業(yè)化項目總投資10億元，其中新冠mRNA疫苗的年產(chǎn)能為10億支。此外，在3月23日的石藥集團業(yè)績電話會上表述，SYS6006已經(jīng)進(jìn)行了IIT研究，規(guī)模為70人。初步數(shù)據(jù)來看，兩針滅活疫苗加一針石藥mRNA疫苗，其總抗體水平優(yōu)于三針滅活10倍以上，與國外三針mRNA的總抗體水平相當(dāng)甚至更好。

圖3 SYS6006臨床前數(shù)據(jù)

mRNA疫苗生產(chǎn)工藝復(fù)雜繁瑣，必須對從質(zhì)粒的獲取、體外轉(zhuǎn)錄與純化、脂質(zhì)納米粒的設(shè)計和制劑穩(wěn)定性等多個工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制。石藥集團本次公告中提到解決了四大關(guān)鍵挑戰(zhàn)：

1 自主研發(fā)

SYS6006為針對新冠病毒變異株抗原突變自主研發(fā)設(shè)計，對包含奧密克戎（Omicron）和德爾塔（Delta）在內(nèi)的當(dāng)前主流突變毒株具有良好的免疫保護(hù)效力。盡管BioNTech和Moderna公司分別開發(fā)上市了mRNA新冠疫苗Comirnaty和Spikevax，但關(guān)于專利的糾紛卻從未停止。由于國外在mRNA領(lǐng)域布局較早，專利分布較廣，國內(nèi)企業(yè)需要繞開mRNA序列設(shè)計和LNP專利并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。據(jù)有關(guān)報道，石藥集團研發(fā)的疫苗采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型陽離子脂質(zhì)，優(yōu)化LNP處方，實現(xiàn)mRNA疫苗的有效遞送，便于同時向海外申請臨床試驗，通過專利布局走向國際化。

圖4 石藥集團八大創(chuàng)新技術(shù)平臺

2 穩(wěn)定性好

mRNA疫苗的穩(wěn)定性存在兩個難題：LNP發(fā)生聚集和融合，包載的mRNA發(fā)生泄露和降解。LNP的聚集和融合可通過加入聚乙二醇（PEG）脂質(zhì)來避免，但包載的mRNA在非冷凍存儲期間的穩(wěn)定性是很難解決的，例如Moderna的新冠疫苗Spikevax在要求的-20℃儲存溫度下可保存6個月，在2~8℃中僅能保存4周；BioNTech/Pfizer新冠疫苗Comirnaty在-70℃超低溫可保存6個月，在-20℃中可保存2周，而在2~8℃中僅能保存5天。嚴(yán)苛的溫度存儲條件會增加運輸和儲存成本，甚至?xí)绊懏a(chǎn)品在終端使用時的質(zhì)量保證。同時，對低溫的要求也會因限制分裝和運輸影響產(chǎn)能。

石藥集團的SYS6006可在2~8℃條件下長期儲藏。兩個月前國內(nèi)已有公司采用凍干技術(shù)實現(xiàn)對包載mRNA的LNP在4℃和25℃的制劑穩(wěn)定，極大地提高了疫苗的可及性。鑒于石藥集團在高端制劑領(lǐng)域的優(yōu)勢，既有注射用兩性霉素B脂質(zhì)體、注射用柔紅霉素阿糖胞苷脂質(zhì)體等凍干制劑，也有鹽酸米托蒽醌脂質(zhì)體注射液、伊立替康脂質(zhì)體注射液等注射液制劑，盡管不清楚SYS6006為哪一種劑型，但相信石藥集團有這樣的能力。

3 易于產(chǎn)業(yè)化

LNP的制備方法有薄膜水化法、擠出法、均質(zhì)法、微流控混合法以及沖擊式射流混合法。制備后需要以切向流過濾進(jìn)行緩沖液置換并純化，之后進(jìn)行除菌過濾。工業(yè)上多采用微流控混合法和沖擊式射流混合法進(jìn)行生產(chǎn)。這種高精度設(shè)備對結(jié)構(gòu)和參數(shù)要求較高，屬于商業(yè)機密，以Moderna和BioNTech為代表的公司都是與設(shè)備供應(yīng)商排他性合作。

石藥集團以設(shè)計的新型交叉流混合裝置代替微流控設(shè)備，該先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)工藝過程高度可控，可得到穩(wěn)定的納米粒子，重現(xiàn)性更好批間差異小，更易于實現(xiàn)放大和產(chǎn)業(yè)化。

4 原輔料國產(chǎn)替代

SYS6006中的mRNA原料和可電離陽離子脂質(zhì)（Moderna的Spikevax和Pfizer的Comirnaty分別使用SM-102和ALC-0315）由石藥集團自主研發(fā)內(nèi)化生產(chǎn)，其他關(guān)鍵輔料如輔助脂質(zhì)（Spikevax和Comirnaty都使用DSPC）、膽固醇、PEG化磷脂（Spikevax和Comirnaty分別使用PEG2000-DMG和ALC-0159）則是實現(xiàn)了國產(chǎn)化替代，可滿足大規(guī)模產(chǎn)能供應(yīng)需求。關(guān)鍵原輔料國產(chǎn)替代可避免因國外技術(shù)限制而被“卡脖子”，同時降低成本，也能在將來的“集采”中更具優(yōu)勢。

三、mRNA疫苗遞送系統(tǒng)輔料的國產(chǎn)化

眾所周知，mRNA疫苗是這兩年國內(nèi)外最炙手可熱的“明星”技術(shù)，而脂質(zhì)作為高端制劑的關(guān)鍵輔料，可供選擇的供應(yīng)商卻屈指可數(shù)，更是鮮有本土供應(yīng)。為避免在mRNA-LNP遞送領(lǐng)域出現(xiàn)被高端輔料卡脖子的現(xiàn)象，廈門賽諾邦格（SINOPEG）在國內(nèi)率先實現(xiàn)了脂質(zhì)納米粒遞送材料的商業(yè)化生產(chǎn)，目前該公司擁有多款mRNA疫苗脂質(zhì)輔料，并可根據(jù)客戶委托進(jìn)行定制生產(chǎn)。SINOPEG的多款產(chǎn)品（含定制結(jié)構(gòu)）已經(jīng)經(jīng)過多家mRNA疫苗廠家的驗證，擁有完整的質(zhì)量研究資料。

新冠疫情大爆發(fā)極大地推進(jìn)了mRNA疫苗的發(fā)展，同時也導(dǎo)致了LNP遞送載體的供應(yīng)短缺。在此關(guān)鍵時刻，基于多年的經(jīng)驗積累和強大的技術(shù)后盾，賽諾邦格及時為全球mRNA疫苗廠商填補了LNP遞送載體的供應(yīng)空缺，在短時間內(nèi)實現(xiàn)了mRNA疫苗主流脂質(zhì)的商業(yè)化生產(chǎn)，供應(yīng)國內(nèi)外企業(yè)；并可提供多個新型脂質(zhì)輔料成功通過下游驗證；同時承接客戶定制開發(fā)需求，解決其GMP生產(chǎn)及申報等問題。

作為藥物制劑的基礎(chǔ)材料，藥用輔料是藥品和調(diào)配處方中除主藥以外的重要非活性組成部分，能保證藥物在體內(nèi)按一定的速率和時間、在一定的部位釋放，通過改變藥物的理化性質(zhì)使其向臨床需求方向轉(zhuǎn)變，在實現(xiàn)制劑技術(shù)目的方面起著至關(guān)重要的作用。因此，藥品審評中心制定的《新型冠狀病毒預(yù)防用mRNA疫苗藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》中，對于產(chǎn)品的質(zhì)量要求，建議分析研究mRNA復(fù)合及成核效率、酸堿度、復(fù)合率和/或包封率、平均粒徑和粒徑分布、粒子微觀形態(tài)、Zeta電位、滲漏/釋放的評價、mRNA和免疫增強劑在各磷脂含量/比例、成品中藥脂比、裝載和未裝載mRNA量（藥物在脂質(zhì)體中的分布情況/存在狀態(tài)）、未形成組裝結(jié)構(gòu)的聚合物材料和正電荷脂質(zhì)材料、氮磷比、輔料雜質(zhì)等。如果適用，還建議進(jìn)行成核顆粒聚集度、PEG密度等表征研究。

圖5 輔料對制劑的全方位影響

作為國內(nèi)外LNP遞送系統(tǒng)輔料供應(yīng)商，賽諾邦格的可電離脂質(zhì)、PEG化脂質(zhì)和輔助脂質(zhì)，在質(zhì)量及產(chǎn)業(yè)化上處于行業(yè)領(lǐng)先地位。為確保mRNA納米顆粒制劑的均一性和質(zhì)量可控性，明確輔料對產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CriticalQuality Attribute，CQA)）的影響，賽諾邦格根據(jù)研究結(jié)果擬定相關(guān)輔料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從性狀、含量、水分、異構(gòu)體、有關(guān)物質(zhì)、溶劑殘留、微生物限度、細(xì)菌內(nèi)毒素等多個方面嚴(yán)控輔料質(zhì)量，囊括了物理、化學(xué)、生物、微生物四個維度的指標(biāo)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和可充分表征性。

賽諾邦格是全球領(lǐng)先的聚乙二醇及其衍生物生產(chǎn)商，能夠提供從聚乙二醇聚合到聚乙二醇修飾脂質(zhì)的一站式解決方案，從疫情爆發(fā)以來除持續(xù)向市場供應(yīng)mRNA疫苗脂質(zhì)輔料外，還為國內(nèi)外其他的脂質(zhì)輔料生產(chǎn)廠家提供高品質(zhì)的聚乙二醇和聚乙二醇衍生物產(chǎn)品，如mPEG-OH、mPEG-CM、mPEG-CH2CH2CH2-NH2、mPEG-Epoxide、mPEG-DMG。公司同時還擁有ALC-0315及其類似物、ALC-0159類似物、SM-102及其類似物、DOPE、DSPC、DOTMA、DODMA、DTA、Dlin-MC3-DMA等脂質(zhì)。除此之外，賽諾邦格也可幫助擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的客戶提供CMO代工服務(wù)。

目前，廈門賽諾邦格已先后在國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心完成ALC-0159、PEG2000-DMG、mPEG-Pglu、SM-102、ALC-0315、DOPE的備案登記，另有多個陽離子脂質(zhì)將在年內(nèi)完成備案或者關(guān)聯(lián)審評。相信賽諾邦格定會在mRNA疫苗遞送領(lǐng)域扮演越來越重要的角色。

表2 賽諾邦格已完成備案登記的脂質(zhì)

產(chǎn)品名稱	產(chǎn)品簡稱	備案登記號
甲氧基聚乙二醇雙十四烷基乙酰胺-2K	ALC-0159	F20210000384
甲氧基聚乙二醇二肉豆蔻酰甘油-2K	PEG2000-DMG	F20210000399
甲氧基聚乙二醇聚谷氨酸鈉-12K	mPEG-Pglu	F20210000395
十七烷-9-基-8-（（2-羥乙基）（6-氧代-6-（（十一烷氧基）己基）氨基）辛酸酯）	SM-102	F20210000505
1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酰乙醇胺	DOPE	F20210000586
（（4-羥基丁基）氮雜二烷基）雙（己烷-6,1-二基）雙（2-己基癸酸酯）	ALC-0315	F20220000045