自1998年Vitravene打破小核酸药物领域空白后，历经18年沉淀期以及7年的快速发展期，目前小核酸药物已有15款产品获批。很多企业坚信小核酸药物将会引领第三次医药浪潮，如GSK就于今年年初强势布局小核酸药物。

众所周知，创新药的研发不仅耗时长，投资大，而且成功率低，小核酸药物研发同样如此。所以如何提高小核酸药物的研发成功率？依旧要从研发阶段着手。

当前小核酸药物的研发难点主要集中在稳定性修饰、药物递送以及放大生产上，笔者将通过本篇文章来分析小核酸药物的CMC研发要点以及当前的市场前景，为其研发助力。

小核酸药物CMC研发要点

小核酸药物由于其结构的特性注定容易被各种酶类所降解，对于小核酸药物的研发第一个难点就是如何保证药物不被降解或者少量被降解。

其次就是通过什么递送手段可将小核酸药物递送至特异性靶点，并且同时保持一定的递送的效率。

以上两点为当前小核酸药物研发所面临的两个难点。而解决这两个问题后，还要面临让人头疼的工艺放大以及质量控制。

（1）小核酸药物稳定性修饰

小核酸药物在体内是不稳定的，并且容易产生脱靶现象。这主要因为以下几点原因：

①未经修饰的小核酸药物容易被血液中的核酸酶所降解，并且小核酸药物分子量大、亲水以及带负电荷导致其难以通过细胞膜；

②未经修饰的小核酸药物容易在肾脏聚集，随尿液排出体外，进而无法到达靶点；

③未经修饰的小核酸药物容易被免疫系统吞噬。

为解决小核酸药物在体内不稳定，并且产生脱靶的现象，第一步需要解决的是使用合适的方法对其进行修饰，当前常用的修饰方法主要为对糖基、主链、末端和碱基的修饰。

以Kynamro为例，其α－磷酸位有了硫代修饰，核酸序列中的胞嘧啶的5位被甲基取代，前5位和后5位的脱氧核糖2'位被2'-O-（2-甲氧乙基）所取代，这样的化学修饰使其更加稳定。

（2）选择合适递送体系

小核酸药物自身一般是无靶向性的，并且转染效率低，进而导致沉默效率较低。

虽然直接对病变部位进行注射可以一定程度上解决问题，但是患者的耐受性极差。所以当前小核酸药物的另一个研发难点就是如何开发一个可以高效递送的技术，同时最大程度上解决脱靶效应并提高生物利用度。

这就需要通过合适的递送技术进行给药，当前的递送系统主要为病毒载体药物递送系统以及非病毒载体药物递送系统两种。

病毒载体药物递送系统主要以慢病毒、腺病毒以及腺相关病毒为主。病毒载体药物递送系统最大的优势就是转染效率高以及表达稳定，但与此同时病毒载体药物递送系统也容易导致免疫反应，并且插入的基因片段易发生突变，具有一定的安全性风险，因此其应用受到了一定的限制。

另一种就是非病毒载体药物递送系统，该系统种类多，如我们常见的脂质体、聚合物纳米颗粒（NP）、脂质纳米颗粒（LNP）以及GalNAc共轭连接都是其中一员。目前已上市的15款小核酸药物中有1款使用LNP递送系统，4款使用GalNAc共轭连接递送系统，其余未使用递送系统。由下表可以看出，2019年后上市的小核酸类药物使用递送系统的比例上升，未来使用一定的递送系统进行给药或将成为主流。

表1 非病毒载体递送系统的实际应用

数据来源：药智数据、企业公告等网络公开资料

（3）工艺放大

而解决完上述的小核酸稳定性以及递送的问题后，企业一般还要面临放大难的问题。由于小核酸原料的生产需要使用固相合成技术，这就需要配备成套的设备，同时需要满足GMP生产的车间环境，这就导致了前期投入大，且设备基本为国外进口设备，到货周期长，这无形增加了体系建设时间周期。

解决了设备以及环境问题，接下来将直面工艺难题。由于小核酸生产工艺生产复杂，一般核苷需要先通过化学方法添加保护基团，随后通过固相合成仪进行多个循环将原料逐一连接。本过程收率低并且纯度低，还需进一步分离以及纯化。

（4）质量控制

对于质量控制这部分，当前药典的一些检测方法可能不完全适用于小核酸药物，这就导致了有些检测项的方法需要重新开发。以检测微生物限度为例，若按照传统检测方法，仅微生物限度试检测就需要10g样品，要知道小核酸原料每1g的成本可能就高达几十万，并且一批放大批小核酸原料可能也只有几十克，若用10g进行微生物限度检测，检测成本显然过高，这自然就需要重新制定合适的检测方法。

质量研究项目需要包括产品的一般物理特性如含量、纯度、鉴别、杂质以及安全性研究等内容。由于小核酸药物也属于基因产品，所以其质量要求可参考CDE发布的《基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则（征求意见稿）》。下表2为笔者根据公开资料所整理的几款已上市小核酸药物辅料组成以及关键质量检测项。

百亿美元市场，近在咫尺

尽管核酸CMC研发存在亟需解决的诸多难点与痛点，但由于其在抗肿瘤领域的应用及市场前景，无数企业依旧争先布局。

以单品来说，目前市场最好的当属诺西那生钠，2022年销售额达到近18亿美元，而2022年小核酸药物市场总销售额大约38亿美元。

从中可以看出小核酸药物的转折点为2016年。在2016年以前，全球只有3款小核酸产品获批上市，并且在2016年前均退市。

如此看来小核酸药物进入快速发展期只有7年，而小核酸药物经过短短7年的时间，目前已具有38亿美元市场，以当前的市场销售额增长趋势来看，小核酸药物破百亿美元市场近在咫尺。

小结

近几年来，小核酸药物逐渐成为各大公司追逐的热点，各大公司争相布局，而不断问世的小核酸药物也为患者带来了福音。

但是小核酸药物的CMC研发依旧是各公司的痛点，药物稳定性差、需要开发合适的递送系统以及工艺放大难等问题都困扰着各大企业。

以上的难题也使得一些药物止步于早期临床研究。但是随着技术的发展，相信在不久的将来小核酸药物的研发将迈上一个新台阶，如Alnylam公司开发的增强稳定化学加技术平台，可更好地增强小核酸药物稳定性，其余的研发难点也将逐渐被一一解决。