【国庆特刊·医药】AI赋能mRNA疫苗!产业链机会梳理
【摘要】
肿瘤疫苗通过暴露肿瘤特异性抗原,使免疫系统建立对肿瘤的识别能力,从而实现对肿瘤的免疫清除。同时建立免疫记忆,以此实现预防病毒相关肿瘤、抑制肿瘤进展、降低复发转移风险的目的。
AI与mRNA疫苗开发天然适配。患者肿瘤可能产生大量候选突变,但真正能够被HLA呈递并诱导有效T细胞反应的新抗原比例有限,如何从海量候选突变中准确筛选具有免疫原性的新抗原,是决定产品质量的核心环节之一,也构成Al/机器学习最重要的应用场景,能够持续获得高质量人体免疫学及临床数据并反哺模型,才可能形成真正的数据飞轮。
【正文】
1、肿瘤mRNA疫苗是什么?与其他免疫疗法的差异?
肿瘤疫苗名为“疫苗”,但实则是一种新兴的免疫治疗方法。通过暴露肿瘤特异性抗原,使免疫系统建立对肿瘤的识别能力,从而实现对肿瘤的免疫清除。同时建立免疫记忆,以此实现预防病毒相关肿瘤、抑制肿瘤进展、降低复发转移风险的目的。

肿瘤mRNA疫苗特有机制:将mRNA递送、导入人体后,利用细胞内的蛋白质合成机制,产生相应的抗原蛋白,进而被免疫系统中的抗原呈递细胞所识别,抗原呈递细胞会将这些表达的抗原带到淋巴结等免疫器官,激活T细胞等免疫细胞,进而特异性攻击表达相同抗原的肿瘤细胞。

与其他类型肿瘤疫苗相比,mRNA疫苗进行肿瘤预防和治疗是一种更具特异性、更安全、并能减少耐药性的手段,具有一些独特的优势:
机制灵活:mRNA几乎可以编码任何蛋白质,应用范围广,还具有高度的特异性和灵活性,可以根据不同的肿瘤类型和抗原进行定制化设计。
安全性佳:1)mRNA易于被正常细胞降解和快速清除,可以最大限度减少免疫治疗带来的副作用例如自身免疫性疾病。2)与DNA不同,由于mRNA不会被整合进入患者基因,没有外源基因插入细胞基因组的潜在突变风险。3)通过各种化学修饰和序列修饰可以调控mRNA在体内的半衰期,增强免疫原性和稳定性并减少副作用。
产业化易:1)mRNA疫苗的生产过程相对简单,可以利用体外转录进行大量制备,研发和生产周期短。2)序列合成生产的mRNA比其他类型的疫苗更易翻译出抗原蛋白,同时由于mRNA疫苗直接表达抗原蛋白,不需要进行复杂的表达和纯化,因此其生产成本相对较低。

2、AI是mRNA肿瘤疫苗开发必备能力
抗原选择是肿瘤疫苗设计的最关键环节之一。T淋巴细胞识别的肿瘤抗原是肿瘤疫苗有效性的核心,理想的癌症疫苗抗原应具有高度免疫原性,明确表达于所有癌细胞(而非正常细胞),并且是癌症细胞生存所必需的抗原。
AI与mRNA疫苗开发天然适配。尤其个性化路线下,AI算法深度嵌入药物设计的核心环节,算法的优劣直接决定药物质量。头部mRNA疫苗企业均具备多年AI开发经验,将算法植入到药物开发过程中。

与传统标准化疫苗不同,个性化新抗原疫苗需要针对每位患者完成“肿瘤测序突变识别→新抗原预测与排序→疫苗序列设计→个体化生产”,其中患者肿瘤可能产生大量候选突变,但真正能够被HLA呈递并诱导有效T细胞反应的新抗原比例有限,因此如何从海量候选突变中准确筛选具有免疫原性的新抗原,是决定产品质量的核心环节之一,也构成Al/机器学习最重要的应用场景。
Moderna、BioNTech及Gritstone均已将计算模型嵌入新抗原筛选流程,并进一步连接下游mRNA序列设计及个体化生产,使AI从单纯研发辅助工具逐步成为产品设计的一部分,技术路径各具特色,但竞争正在由单点算法能力转向“数据一算法一临床”闭环:Moderna筛选最多34个患者特异性新抗原,其优势在于intismeran已积累大量人体临床数据,伴随III期临床验证临床及免疫原性结果有望持续反哺新抗原预测体系;BioNTech最多选择20个患者特异性新抗原;Gritstone则差异化布局prime-boost疫苗设计。
不同技术路径背后共同指向一个趋势:单纯拥有AI模型的壁垒有限,能够持续获得高质量人体免疫学及临床数据并反哺模型,才可能形成真正的数据飞轮,产业具备“更多患者数据→更准确的新抗原预测→更优产品设计→更多临床数据”头部效应。

3、肿瘤mRNA疫苗的潜在应用场景?目前处于产业周期的哪个阶段
当前科学及产业界仍在持续探索肿瘤mRNA疫苗的适宜获益人群,该问题直接界定其临床适用边界,并决定产品未来潜在市场空间。对该问题的分析可从疾病瘤种与肿瘤分期两大维度展开。
据insight统计的目前临床管线显示,肿瘤mRNA疫苗主要针对实体瘤的治疗,研发布局集中在在非小细胞肺癌、胰腺癌、黑色素瘤、肝细胞癌、结直肠癌等瘤种,其中黑色素瘤、非小细胞肺癌已有项目推进至Ⅲ期,临床转化进度领先。另外肿瘤mRNA疫苗在胰腺癌、结直肠癌等冷肿瘤虽管线数量丰富。

肿瘤mRNA 疫苗正处于产业早期向快速成长期过渡阶段。历经核苷修饰、LNP递送优化、新抗原预测等关键技术迭代,部分个性化化新抗原疫苗已取得Ⅲ期临床阳性结果,概念得到验证,产业发展迎来拐点,但全球尚无治疗性肿瘤mRNA疫苗获批,但与大规模商业化的距离越来越近。

4、肿瘤mRNA产业链拆解分为哪些?哪些是核心价值点?
对肿瘤mRNA疫苗赛道进行产业链拆解,划分为四大核心板块:上游核心原料、CDMO、AI技术平台、下游肿瘤mRNA创新药研发。
上游原料板块核心要素包含质粒、关键酶、可离子化脂质、LNP递送系统;上游原料及CDMO属于赛道“卖水人”环节,将充分受益肿瘤mRNA疫苗行业景气上行,具备较强的业绩兑现确定性。
AI技术平台是破解肿瘤mRNA疫苗研发核心瓶颈的关键抓手,
相关标的:剂泰科技、英矽智能。
下游创新药企是行业发展的核心驱动力量,当前国内外多家创新企业加速布局肿瘤mRNA疫苗,管线持续向临床阶段推进。
相关标的:Moderna、BioNTech、石药集团、恒瑞医药、康方生物、悦康药业、云顶新耀、思路迪医药、艾博生物。

风险提示:
临床结果不及预期风险、技术与工艺不稳定风险、商业化不及预期风险等。
参考研报
20260827-国金证券-行业深度研究-肿瘤mRNA疫苗海外龙头迎来关键突破,赛道景气显著抬升
20260825-中邮证券-行业简评-医药生物-mRNA肿瘤疫苗III期首胜,赛道有望步入商业化
20260824-中泰证券-行业简评-中报期启动,Moderna个性化mRNA疫苗奏响硅与碳之歌
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