环状RNA疗法先行者：Orna Therapeutics

创新是生物医药领域发展的命脉。如何将一项创新技术、一个创新靶点转换为一类创新疗法是科学界、产业界、投资界共同探讨的命题。根据医药魔方PharmaInvest数据库，过去几年，每年都有数百家致力于各类创新疗法开发的公司在资本的支持下开启新药研发征程，且这种创新驱动的新药研发热潮在未来几年，甚至几十年有明显的延续之势。

医药魔方《创星》栏目，根据PharmaInvest独有的评分系统，筛选最值得关注的一批“创新之星”，从科学基础、技术优势、研发潜力等多个维度，洞悉新锐公司获资本青睐的原因，同时，也将总结同领域的全球竞争概况，辅助国内创新药同行的决策判断。

2020年开始肆虐的新冠疫情让mRNA疫苗一战成名。随着辉瑞/BioNTech、Moderna的mRNA疫苗相继获得FDA紧急使用授权，这一新型疫苗技术不仅为抗疫立下了汗马功劳，而且激发了整个科学界对mRNA疗法的研究热情。更何况凭借这一技术带来的利润，不仅辉瑞重新走上正轨，Moderna也一跃成为行业巨头，现如今mRNA药物受众多瞩目的原因自然不言而喻。然而，虽然理论上mRNA可用于递送任何治疗性蛋白质的表达序列，但是线性mRNA在体内易被降解，其技术推广始终受限于较短的半衰期，因此生物技术投资者希望看到mRNA领域的下一步发展。此时，环状RNA技术崭露了头角。

环状RNA（circRNA）是非编码RNA家族的成员之一，它不含5'端帽子结构和3'端polyA尾，而是通过反向剪接形成了共价闭合的环状结构。特殊的环状结构可以保护RNA不受核酸酶的降解，因此它比线性RNA更稳定。由于环状RNA本不具有翻译为蛋白质的功能，研究人员将内部核糖体进入位点序列（Internal ribosome entry site, 下称IRES）与目标基因序列整合进RNA，环化形成可以持续表达治疗性蛋白的工程环状RNA，开启了这一技术的临床应用之路。根据医药魔方PharmaInvest™数据库，2021年，全球创新药领域共有四家从事环状RNA技术的初创公司获得了融资，总金额达到了6.15亿美元。时间来到今年6月，圆因生物又宣布获得了超2.8亿元人民币的A轮融资；到了8月，默沙东豪掷36.5亿美元布局环状RNA赛道，为这一领域再添一把烈火。

环状RNA疗法先驱

除了默沙东，这次交易的另一位主角是Orna Therapeutics，它在8月16日宣布获得了2.21亿美元的B轮融资，由创立机构MPM Capital、 BioImpact Capital与合作伙伴默沙东投资。Orna创建于2019年，资金来自MPM Capital和瑞银肿瘤学影响基金（UBS Oncology Impact Fund），之后在2021年完成了8000万美元的A轮融资。除了MPM Capital这类知名投资机构外，A轮投资者中拥有制药公司背景的机构也颇多，包括了Kite Pharma、BMS、Astellas Venture Management和诺华生物医学研究所，这些机构皆是为Orna的技术而来。

Orna Therapeutics（来源：公司官网）

Orna开发了工程化的环状RNA产品——oRNA™，它避免或是解决了线性RNA遇到的诸多问题。在开发线性mRNA 疗法时，为了抵抗核酸酶的降解并避免引起先天性免疫反应，研究人员通常会对mRNA进行大量修饰，但即便如此操作，他们依然很难显著延长线性mRNA的半衰期，且会降低整体生产效率并抬高价格。环状RNA的出现很好地解决了这些问题。

研究人员在线性前体RNA的5'和3'末端设计了两条互补同源臂（homology arms），促使RNA两端的剪切位点靠近，利用内含子自我剪接功能最终使RNA高效自催化环化。同时，研究人员还通过筛选比较，确定了利用柯萨奇病毒B3型（CVB3）来源的IRES起始翻译过程，由此实现了最大化蛋白输出。这种设计使RNA不再需要两端的帽子和尾巴结构，不仅设计生产更加简单，可以更紧凑地封装到纳米粒中实现高效递送，而且能够抵抗核酸酶的降解，大大延长了RNA在细胞内的存活时间，使环状RNA在动物模型中有了更加理想的治疗效果。

针对环状RNA的改进方法源于2018年发表的一项研究。2018年，麻省理工学院（下称MIT）的Daneil Aderson团队在Nature Communications发表论文，阐述了如何利用工程化的外源性环状RNA在真核细胞中稳定、高效地表达蛋白，使人工环状RNA这一可追溯到上世纪八十年代的设想重获新生。基于这项研究，Daneil Aderson博士和Alex Wesselhoeft博士（论文的第一作者）等人在2019年创立了Orna Therapeutics公司，这是世界首家利用环状RNA设计开发新疗法的公司，开启了这一技术的商业化应用。值得一提的是，除了Orna之外，Daneil Aderson博士还是Living Proof、Olivo Labs、Crispr Therapeutics、Sigilon Therapeutics、Verseau Therapeutics和VasoRx的创始人，也是MIT多个院系和研究所的教授，同时有大量专利申请和文献发表，可谓著作等身。

Daniel Anderson博士（来源：公司官网）

Alex Wesselhoeft博士（来源：公司官网）

管线更新

从2019年创立到如今获得新一轮B轮融资，Orna已经披露了众多信息。目前Orna更新了4条研发管线，分别是原位CAR-T 细胞疗法、针对杜氏肌营养不良症（下称DMD）的新疗法、一款新冠疫苗，以及一条未公开信息的管线。

Orna 目前的核心管线是一种抗CD19的原位CAR-T细胞疗法。目前FDA批准的五种CAR-T细胞疗法都需要在体外对自体T细胞进行基因工程改造，并在扩增后回输到患者体内。这种设计除了会推高治疗费用之外，由于难以控制细胞在患者体内的扩增过程，可能会引发细胞因子释放综合征等严重副作用，临床应用时需搭配相应的治疗方案。而Orna的原位CAR-T疗法具有表达高峰和半衰期，并且诱发的免疫细胞扩增过程更可预测，因此对比活细胞药物而言，它更像传统药物，有潜力成为更安全的癌症治疗方法。

在5月举办的美国基因与细胞治疗学会（下称ASGCT）年会上，Orna发表了多项数据，介绍了原位CAR-T细胞疗法和DMD项目的临床前研究情况。报告显示，5剂原位CAR-T疗法能够完全根除急性淋巴细胞白血病小鼠异种移植模型中的肿瘤；同时oRNA™可以容纳抗肌萎缩蛋白基因的微型版本，并在人类原代细胞和DMD小鼠模型中正确表达。

项目合作

接下来，Orna 将利用B轮融资获得的资金继续完善oRNA™与LNP递送平台，并且将其核心的原位CAR-T疗法推向临床。有鉴于这一目标，Orna和ReNAgade Therapeutics签订了协议，在RNA递送领域展开合作。

不仅如此，8月16日，默沙东宣布与Orna Therapeutics达成交易，发现、开发和商业化多个项目，包括传染病和肿瘤学领域的疫苗和疗法。对于默沙东来说，这不仅是继收购Sirna Therapeutics、与Skyhawk Therapeutics和Moderna合作之后对RNA赛道的又一次布局，同时意味着除了传统线性RNA技术之外，默沙东将在环状RNA这一新兴领域继续发力。而对于Orna来说，他们将获得1.5亿美元预付款，并且可能获得高达35亿美元的开发、监管和销售里程碑付款，以及交易中任何获批产品的特许权使用费。默沙东还为Orna的B轮融资出资了1亿美元。在公司发展的关键时刻成功携手MNC，这对新兴biotech来说将是极大的助力。

结语

来源：医药魔方PharmaInvest™数据库

根据医药魔方PharmaInvest™数据库，目前在全球创新药领域，共有六家企业从事环状RNA药物的研究，其中oRNA和圆因生物在今年获得了新一轮的融资，这一领域正处在早期发展的关键时刻。与此同时，这一领域却也面临着亟待解决的问题，耶鲁大学RNA生物学家Carson Thoreen认为，环状RNA 本身的免疫反应可能会限制翻译过程，而且RNA自环化时在连接处留下的蓝藻核酶mRNA小片段同样可能会具有免疫原性。虽然Orna对这些观点不以为然，但在管线尚未落地且领域内玩家不断增多的背景下，任何一个看似不起眼的问题都可能成为追赶者后来居上的切入点。故而谁能准确定位关键问题并成功解决，将是抢先让环状RNA疗法走向临床的重点，这一领域的战火才刚刚燃起。

创星公司

全球

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注：以上公司均由医药魔方PharmaInvest数据库筛选，更多创星公司待揭晓

参考资料：

[1]https://www.ornatx.com/

[2]https://www.prnewswire.com/news-releases/orna-therapeutics-raises-221-million-series-b-financing-to-advance-circular-rna-platform-and-accelerate-programs-to-the-clinic-301605928.html

[3]https://www.businesswire.com/news/home/20220816005245/en/Merck-and-Orna-Therapeutics-Collaborate-to-Advance-Orna%E2%80%99s-Next-Generation-of-RNA-Technology

[4]https://www.nature.com/articles/d41587-022-00005-1

[5]Wesselhoeft, R. A., Kowalski, P. S., & Anderson, D. G. (2018). Engineering circular RNA for potent and stable translation in eukaryotic cells. Nature communications, 9(1), 2629. https://doi.org/10.1038/s41467-018-05096-6