【钻石生技投资分析室】专家观点/醣基「醣科学」领航全球生技业
经济日报 钻石生技投资 许志宏提供
醣、核酸与蛋白质,为生物体内最重要的三大分子,而醣更在生物学领域占关键地位,从调控生物活性、帮助细胞传播到识别入侵病原体,醣类无所不在。但过去大药厂多将研究目光放在蛋白质上,因为醣分子复杂性远超过蛋白质,导致醣体研究的门槛极高,也间接使得科学家难以问津,让有关技术与信息都极缺乏。
不过今年7月《自然》杂誌(Nature)的专题报导,解开了这个困局,宣告以醣为核心的科学新世纪来临。《自然》杂誌将现阶段正兴起的醣生物学(Glycobiology)讚誉为生物科学界“甜蜜的成功”(Sweet Success),为“醣”类新药进入市场奏响序曲。
依据BCC Research的统计,随着生物化学技术的快速发展,预估2024市场会高达4,800亿美元。其中,全球醣生物市场将从2016年的近246亿美元到2021年增长超过500亿美元,五年增长逾倍。
话说从头,大多数的生物药或来自天然来源的医药产品都具有“醣基化”的特征,这方面引起製药界,对醣结构影响癌症和其他疾病关联性研究的高度关切,让醣科学成为全球新药产业的核心项目之一。
所谓“醣基化”(Glycosylation),是人类细胞中的蛋白质被不同类型的醣类广泛地修饰。这些修饰,主导蛋白质结构和功能的多样性及蛋白质折疊的方式和表现,以及指引细胞将进入何处。甫于本月最新出刊的《生物化学》期刊,美国乔治亚大学的最新研究就显示,罕见类型的醣基化,深刻影响对人类发育和癌症进展至关重要的特定蛋白质功能。
生医领域从基因定序进入到基因编辑的新基因时代,随着基因体学、蛋白质体学和CRISPR技术的逐渐成熟,未来在研究和临床治疗上,运用三种技术群的整合性方案也将陆续推出,而醣分子在其中便扮演举足轻重重要的角色,醣体的编辑技术,更开啟了蛋白药物的歷史新页。
因此,市场也已经意识到该领域的重要性并开始进行大量投资。2012年,美国国家研究委员会就曾警告说,忽视醣分子将会削弱生物医学领域的研究重要性,更完整地了解醣科学,将加深研究人员对癌症、传染病、生物燃料、碳水化合物基能源的替代来源,以及新型碳水化合物材料开发的了解。
自2015年以来,美国国家卫生研究院(NIH)共同基金,已通过49项醣科学研究计划,支持开发更有效率合成和分析醣体技术。相关学术研究人员所取得的突破性研究成果,都为醣科学形成一个具高度影响且诱人的投资领域。
以去年销售73亿美元的抗癌抗体药莫须瘤(Rituxan)为例,因在製造单株抗体时,采用哺乳类细胞株以生产类似人类醣化抗体的混合物,抗体上含了53种不同的醣分子。不但影响抗体的稳定性和活性,也影响生产成本。许多大药厂尝试让这些醣分子能够单一化,亦即“均相化”,希望藉此让药物更有效、副作用小或无过度免疫反应,但是除了台湾以外都还没有一个成功,因为单一醣分子的均相化抗体技术,一直是大药厂无法突破的技术门槛。
台湾在此关键技术上已跃居领先地位,且取得实质突破进展。由中央研究院于2013年3月全球专属授权醣蛋白、醣疫苗、醣晶片、醣探针等系列技术成立的醣基生医,运用创新醣科学,包含结合酵素与化学的特殊多醣合成方法,及运用醣重组产生均相化抗体的关键平台技术,进行醣类有关抗体药物的醣结构重组,开发出多项first in class的抗癌、抗感染以及调节免疫候选新药。其中莫须瘤(Rituxan)均相化抗体药物CHO-H01在今年8月已通过美国食品药物管理局(FDA)的人体临床IND许可,成为全球首例进入人体试验的均相化抗体新药。
回顾台湾,30余年前在官民共同努力下成立台积电,如今台积已成世界级企业。在台湾再度面临经济转型挑战的当下,生技医疗产业必是国家战略发展的核心,醣基生医拥有最完整的世界级醣科学技术平台,与国际领先的技术与团队,未来若持续挹注资源,连结国内外创新科技、团队及资源,持续扩充醣体、酵素与製程的相关专利与新药开发,必可打造成为台湾新世代的生医旗舰,确保台湾在全球生医产业的国际领先地位,引领台湾经济再创高峰。
(作者是钻石生技投资分析室许志宏分析师)