ASO技术革新领跑者-IONIS

寡核苷酸药物是由短核苷酸序列组成的治疗药物，大致可以分为ASO、siRNA、miRNA、saRNA和aptamer等。目前，上市的寡核苷酸药物中，ASO是获批最多的药物类型，提到ASO药物，则不得不提及相关领域的龙头企业-IONIS，作为治疗赛道的开辟者和集大成者，Ionis的历程可以作为ASO技术迭代和行业变迁过程的缩影。

Ionis Pharmaceuticals,Inc.（中文名：伊奥尼斯制药）前称Isis Pharmaceuticals，于1989年在美国加州成立，作为反义技术的领先者，Ionis进行反义药物的发现和开发，并将药物授权给领先的制药公司进行后期的开发。Ionis的全资子公司Akcea Therapeutics,Inc.成立于2014年，于2017年上市，拥有强大的开发和注册阶段药物组合，涵盖多种靶标和疾病，具备先进的RNA靶向反义疗法。

三十年来，Ionis始终致力于医学突破的探索，重新定义了重症患者的生活。依托其在RNA靶向药物研发领域的深厚积累与开创性成果，Ionis称将持续深耕神经学、心脏病学及亟待满足的患者需求领域，致力于为更多患者带来变革性疗法。

磷代硫酸酯（PS）是一种化学修饰(结构如图1所示)，其中一个未参与磷酸二酯键的氧原子被硫原子替换。这一修饰不会显著改变核酸的三维结构，因此不会影响其与靶 mRNA 的杂交能力，但却能显著提高其抗降解能力，减少其被内切核酸酶和外切核酸酶降解的风险。基于该修饰，1998 年首款ASO药物-Fomivirsen（商品名 Vitravene®）获得FDA批准，第一代 PS 修饰 ASO（如 fomivirsen：d(P-thio)(G-C-G-T-T-T-G-C-T-C-T-T-C-T-T-C-T-T-G-C-G)）在核酸酶稳定性方面存在一定局限性，尤其是PS 修饰的对映异构体可能增加其易降解性。半衰期短而且只能局部用药——开发者只能将给药方式设计为极其复杂的玻璃体内注射，而且必须两周给药一次，患者也非常痛苦。鉴于诸多不利因素，很快就被市场淘汰。

图1 磷代硫酸酯（PS）修饰

2’-MOE修饰技术是IONIS在1992年提出的，其申请了相关专利US7101993B1 （申请日：1992年10月27日），其中具体涉及2’-烷氧基修饰的核苷衍生物。该项技术显著提高了寡核苷酸的抗核酸酶降解能力，并成功用于新药开发，比较有代表性的两款产品Mipomersen sodium（2013年上市）和Nusinersen Sodium（2016年上市）。

图2 MOE修饰

图3 Mipomersen sodium结构

图4 Nusinersen Sodium结构

Mipomersen 采用了Gapmer 设计，Gapmer的结构‌主要由一个未修饰的DNA中心区域（称为“gap”）和两侧经过修饰的核苷酸区域组成。具体来说，Gapmer通常包含14-16个核苷酸，其中中央区域是一段未修饰的DNA单体聚合（gap），两侧则是经过改良的核苷酸（如MOE修饰）区‌。除了Nusinersen Sodium采用全MOE修饰外，后续多款要去均基于第二代 Gapmer ASO 获批上市，包括 Inotersen（2018年）、Volanesorsen（2019年）和 Tofersen（2023年）等。二代技术的诞生，也为公司提供了丰富的产品管线，涉及神经系统、心血管等领域，具体详见其临床管线统计数据。

2010年，Ionis在其GEN 2.0的基础上对结构进行了显著的改进，使用桥接核酸技术（化合物专利：CN 101410406 B，2027年01月到期），取代了GEN 2.0中的2'-O-甲氧基乙基（2'-MOE）修饰，这种取代相比于2’-MOE修饰的Gapmer ASO的效力提高了约10倍，因此使用cEt技术开发的药物能够作用于更广泛的组织靶标。

Ionis已有的临床研究表明，GEN 2.5药物通常比GEN 2.0药物具有更高的效力，并且广泛分布于人体的多个组织，包括肝、肾、肺、肌肉、脂肪、肾上腺、周围神经和肿瘤组织。目前，不完全统计，GEN 2.5在研且进入II期及以上的产品不少于9种，足见GEN 2.5具有较大的成药潜力。

图5 cEt修饰

经过多年的升级迭代，Ionis基于ligand-conjugated antisense（LICA）平台，用于靶向各种组织，2023年12月，Eplontersen获FDA批准上市，其成为第一个获批上市的GalNAc-ASO药物，这也意味着ASO药物也要开始进入“递送系统”时代。大多数上市的ASO药物，均未使用特殊的递送载体，尽管通过结构修饰，ASO药物可以一定程度上解决直接递送的问题，但是给药剂量往往较大，如：GEN2.0给药剂量为100~400mg/周，而LICA技术应用后，只需要5~40mg/周。

GalNAc是唾液酸受体（ASGPR）的靶向配体，可以与实质肝细胞表面的ASGPR特异性结合，实现细胞的快速胞吞。该技术具有高度的肝靶向特异性，给药后高效富集到肝组织，进入其他组织的量非常少。IONIS正是将GalNAc以三价态标记到ASO上，形成GalNAc-ASO，便可实现特异性高效肝脏靶向递送，在肝脏研究或肝脏疾病治疗方面具有很好的应用潜力。

图5 LICA递送具体结构及专利结构

IONIS在2014年申请了该递送化合物的通式专利（CN108064162B, US9127276,专利到期时间2034年5月），从其权利要求1可知，单纯递送结构单元（图5左）未落入专利保护范围，但如果使用该递送结构去接寡核苷酸，则涉及侵权风险。

从IONIS产品管线来看，近几年布局的产品大部分是采用了LICA平台，并将该技术与MOE修饰，及cEt修饰技术结合，构成新的技术革新，使药效明显提升，并降低脱靶效应。

表1 IONIS在研产品清单（仅列举II期及以上的产品）

芜湖华仁2006年成立，是国内最早开展核苷相关产品研产销的企业之一，在核苷、核苷酸相关产品领域有着近20年的技术积淀和产品服务经验。2022年加入华东医药，随即导入了华东医药质量管理的先进理念及现有质量管理体系，并持续对华仁进行了生产、研发、质量、EHS等全方位体系改造，已获得ISO9001体系认证，目前华仁已完成全新升级与整体蜕变，华仁产品得到了更加强有力的保障，可持续满足客户差异化需求。

芜湖华仁凭借雄厚的研发技术积累，已构建起成熟的GalNAc递送分子产业化平台。芜湖华仁可提供GalNAc L96琥珀酸,三乙胺盐、GalNAc L96-PS(载量可根据客户需求)，GalNAc L96-CPG(500Å,1000Å等)等系列产品并可提供相关杂质研究数据和质量研究支持，随时欢迎新老客户进行相关产品的审计。 

针对MOE系列单体、cEt系列单体、递送THA-GN3(OAC)9-COOH及其衍生化合物，公司已完成产品工艺开发及质量研究工作，可提供相关砌块及终产物定制服务。