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适配体技术在生物医学中的应用 ——第九次鼓岭科学会议综述

发布时间:2016-10-17 14:59    字体显示:   默认   阅读:{{ pvCount }} 次

        为了解核酸适配体技术的学术发展前景和产业化动向,把握适配体在体外诊断(IVD)和新药创制等生物医药行业中面临的机遇和挑战,为促进我省建议以适配体技术为核心的生物医药产业链提供科学咨询建议,2015年10月17日,福建省科技厅主办南京军区福州总医院承办了以“适配体技术在生物医学中的应用”为主题的第九次“鼓岭科学会议”。美国康奈尔大学医学院祖幼立教授、新西兰皇家科学院林俊生教授、中科院北京化学研究所方晓红研究员、南京大学鞠先教授、湖南大学叶茂教授、南京军区福州总医院兰小鹏教授、厦门大学杨朝勇教授、福州大学李娟教授,共8位省内外适配体技术专家分别作了“核酸适配体技术在肿瘤诊断与治疗中的优势”、“Aptamer: generation and application”、“面向临床应用的核酸适配体基础研究”“适配体的认识、思考、实践与再实践-核酸适配体在活体分析中的应用”、“Using aptamers for Potential Cancer Biomarker Discovery”、“适配体IVD产业化的思考”、“核酸适体筛选新方法”、“核酸适配体的商业开发和市场调查”的主题报告。参会的30多位全国相关高校、科研院所和IVD行业优势企业专家、学者以及列席会议的40多位省科技厅、省卫计委、省药监局等省直部门领导、福州大学等高校专家分别就适配体技术的“产、学、研、用”进行了深入探讨。 

        一、适配体技术的产业化前景广阔 

适配体技术是一项领先的基于分子识别的生物技术。上世纪90年代初,Ellington等首次利用SELEX技术即指数富集的配基系统进化技术在体外筛选出可以特异和高亲和力结合噬菌体的寡核苷酸分子,称为适配体或适体。适配体作为非蛋白质新型识别分子对靶标识别比抗体更为精细、制备更为快捷和简便、性质更为稳定、分子改造更容易实现、体内使用几乎没有免疫原性。明显的优势使人们对适配体充满了兴趣,甚至产生了用适配体取代抗体的期待。 

    近几年来,随着专利权限的开放,适配体技术在美国、英国等发达国家的商业化进程快速推进,在体外诊断、新药创制、分子影像、靶向治疗等领域已展现出巨大的应用潜能和市场前景。根据BCC Research市场调查报告,已经有超过60家国外公司涉足适配体IVD和药物研发领域,欧美发达国家的适配体技术产业链逐渐完整,形成筛选、优化、修饰、应用一体化发展的格局。2014年,适配体全球市场份额3.4亿美元,并有望保持73.5%的复合年均增长率(CAGR),预计2019年整体规模将达到54亿美元。 

        二、适配体技术在IVD领域的得天独厚优势 

   IVD广泛应用于医疗活动、公共卫生、生物安全、食品安全和动物检疫。经济水平提高、健康意识增强、医疗基础设施建设和医保推广、产品和技术创新、传染病流行、慢性疾病频发使IVD发展有了强大的驱动力。适配体技术在IDV领域具有得天独厚的应用优势。首先,适配体同传统抗体相比亲和力高、特异性更好,适配体IVD产品将具有更高的分析灵敏度和特异性,在超高灵敏检测和高辨别性诊断方面实现突破,顺应全球精准医疗、个体化诊断的发展潮流;其次,适配体作为识别元件可以结合所有类型的检测靶标,从而打破生化、免疫甚至微生物等传统IVD技术门类,实现多指标联检和一体化诊断,提高诊断效率,符合国际IVD产业结构发展趋势;第三,适配体化学性质稳定,合成、修饰灵活方便,是开发各种适用于社区、基层、家庭、移动便携式设备(POCT)的理想检测元件,更好地满足简单、快速的床边检测和家庭检测需求,满足全球互联网诊疗、大数据时代的发展需求 

   当前,基于适配体开发IVD新技术和产品是适配体技术市场化程度最高的领域,在全球适配体技术市场份额中占比最大。我们可以预见,在不久的将来适配体技术将给IVD产业和诊断学科带来翻天覆地的变化,给患者带来更多的便利和经济实惠。从长远着眼,在国际适配体IVD行业方兴未艾之时,加大力度发展具有自主知识产权的国产适配体IVD产品,有望成为我国IVD产业缩小与国际IVD垄断企业差距,并迎头赶上的良好契机和抓手。 

        三、适配体技术在新药创制领域的发展后劲十足 

    目前,全球药品市场持续增长,预计2017年将超过1.17万亿美元,呈现刚性需求特征。生物技术药物市场份额不断扩大,其增长速度显著超过整个医药市场的增长速度。作为生物技术药物创制的新宠,适配体药物正步入快速发展期。 

    适配体药物同时具有生物技术药物和化学药物的优点而摒弃其不足之处。作为生物大分子,适配体药物在体内几乎没有免疫原性,副作用少,很少过敏反应;纯度高,批间差异小,经过修饰后,适配体药物的体内稳定性可显著提高;研发和生产周期也比其他生物技术药物极大地缩短,显著提高效率,有效地降低了成本。2005 年,第一个核酸适配体药物Pegaptanib(商品名Macugen)被FDA 批准上市,它也是FDA批准用于治疗年龄相关性黄斑变性的唯一的抗血管内皮生长因子药物。Macugen的上市给新药创制行业带来了一缕新风,也给适配体技术领域带来极大的研发动力和信心。此后,已有28种适配体候选药物即将完成临床阶段的研究,预计在今后的几年内,随着适配体新药的陆续上市,全球适配体市场份额将迎来井喷式增长。 

    近年来,我国药物创新能力明显增强,研制出一些创新药物,并在发达国家开展临床研究和注册,但仍走的是以仿制为主的老路,企业规模小、零、散,资金投入不足,产研联盟虚化,研究成果转化率低等问题仍是掣肘。通过体外筛选技术得到的适配体,其序列完全已知,通用性强,知识产权保护明确,研发适配体药物是新药创制产业中的蓝海战略领域,有利于突破国际医药寡头的技术壁垒,缩小国内医药企业与国际垄断企业的差距,推动我国医药行业的整体快速发展,提高我国药物研发的原始创新能力。 

        四、我国适配体技术的基础研究实力雄厚,我省具有良好基础 

    在本世纪初开始,我国有少数科研团队开展适配体技术的试探性研究。时至今日,适配体技术已成为我国化学、医学、生物技术等多个领域的研究热点之一,全面开花、齐头并进。我国适配体技术快速发展局面的形成,一方面来自于全球适配体研究新浪潮的推动作用,以全球适配体技术论文数量为例,1990年至2009年的20年间仅有2610篇,而2010年至今的短短5年就接近了一万三千篇,成指数级增长; 2013年,我国适配体技术论文数量首次超过美国位列第一,至今这一数量已是美国的2倍多。可以说,我国顺应并推动了适配体研究新浪潮的到来。另一方面来自于政府对适配体技术的认可和支持,从国家级重大课题的资助力度来看,近五年,973项目、国家自然基金委的“十二五”重大项目、创新群体、重大科研仪器研制项目等都将关注的目光投向了适配体技术研究领域,并给予了大量扶持。本次会议执行主席之一的湖南大学谭蔚泓教授,就曾凭借在适配体技术基础研究领域的成果获得了国家自然科学二等奖,并当选为中国科学院院士。这充分说明了适配体技术在基础研究层面上,已得到了学界、政府的支持和认可。 

    我省在国内较早开展适配体技术的研究和应用,目前已在福州总医院、厦门大学、福州大学、华侨大学等科研院所形成了多支科研攻关队伍。早在2003年,福州总医院就获得省自然基金支持,开展适配体技术研究。此外,华侨大学、厦门大学、福州大学的研究团队都由归国英才作为带头人,研究起点较高,基础较好,曾获得国家973计划、国家杰出青年基金的重点资助,研究成果在《德国应用化学》等国际权威期刊上发表。 

    目前,我国适配体技术领域存在的主要问题,一是学科间的交叉和联合少,缺乏攻坚克难的能力;二是产学研脱离,没有形成合力;三是市场化程度低,成果转化机制不完善。综观国际现状,适配体技术产业发展成功的关键要素是国家政策、自主创新体系、资金运作模式、领军企业的示范作用。推动我国适配体技术产业链的形成和发展,要强化以下措施:1、选准靶点,联合技术攻关,抢占适配体技术研究制高点;2、建立实质性的产学研医联盟;3、政府对于不同类型的创新主体采取不同的方式加强投入;4、引入风险投资机制的发展策略。 

        五、会议共识与专家建议 

    适配体技术是生物医药行业中的蓝海战略领域,是未来国际产业实现快速发展以及技术升级的生长点和制高点。我国人口与健康领域面临的诸多挑战需要生物医药技术提供科技支撑,因此适配体技术在生物医药产业中的应用和市场前景广阔,值得我省大力发展。 

    我省在适配体技术领域已经打下良好基础,具备一定的发展优势。一是起步早,研究基础扎实;二是起点高,攻关和创新能力强;三是注重实用,成果转化条件成熟。推动我省适配体技术向产业化推进,促进相关产业链的形成和发展,需要根据适配体技术发展的特点和存在的有关问题,有针对性地在以下几方面提出扶持措施: 

  1.针对适配体技术的产业链较长,具有知识和技术密集型的特征,需要集聚各学科、各层次的高水平人才和团队。但目前,在国家范围内,化学、医学、药物、生物技术领域的各研究团队还存着这各自为战的局面,学科间的沟通少,更缺乏掌握完整产业链运作的人才。因此,亟需打破学科、专业、领域的限制,建立以适配体技术产业为目标的专门产业基地、研究院、研究中心,提高攻关克难的综合研究能力。11月16日,以适配体转化医学为核心的“邵斯达克-四川大学大核酸研究院”落户成都高新区,迈出了适配体技术产业化发展的第一步。建议我省将适配体技术产业化作为生物医药领域的重点发展方向,敦促成立产业链完整的产业基地等研究实体。 

     2.针对生物医药产业具有高投入、高风险、高回报和长周期的特点,建议设立发展适配体技术的专项安排财政资金投入;营造助推适配体技术产业发展的良好政策环境,引导社会资本投入,推动科技成果转化资金投入的多元化。 

     3.加速促进科技成果转化法和相关政策规定的修订和改革,在财政资金设立的科研院所和高等学校中,将职务发明成果转让收益在重要贡献人员、所属单位之间合理分配,提高对用于奖励科研负责人、骨干技术人员等重要贡献人员和团队的比例。 

     4.生物医药产品通常属于特殊监管产品,受到注册审批制度和物价制度的严格制约。为了激励适配体技术的快速落地,建议省级药监部门在审批上增加专业审评人员,提高审批效率;推动建立定价绿色通道,推动创新产品能快速进入市场。 

     5.联盟可高效整合行业内资源,推动成立国家以及省级的适配体技术联盟,集聚产业链上各环节的优势单位,汇聚行业资源,推动适配体技术产业发展。通过科学、合理的运行机制,使联盟运行实体化,确保联盟在推动产业发展过程中的实效性,发挥支撑引领作用。 

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