肽类似物支架工程 2025–2030：揭示下一波突破与百亿美元机会
目录
- 执行摘要：2025–2030年的关键趋势和市场催化剂
- 肽类似物支架工程的定义：技术概述与演变
- 市场规模与预测：2025年至2030年的全球增长轨迹
- 新兴应用：治疗学、诊断和其他领域
- 管道分析：主要项目与临床进展（来源：genentech.com, novartis.com, astrazeneca.com）
- 主要参与者与战略合作（来源：roche.com, pfizer.com, merckgroup.com）
- 创新前沿：人工智能、自动化与新型合成技术（来源：schrodinger.com, chemours.com）
- 监管环境与知识产权动态（来源：fda.gov, ema.europa.eu）
- 投资趋势与资金热点：风险资本与企业动态
- 未来展望：颠覆性场景、挑战与利益相关者的机会
- 来源与参考文献
执行摘要：2025–2030年的关键趋势和市场催化剂
肽类似物支架工程正进入一个变革阶段，制药和生物技术行业正在加强努力以克服与肽疗法相关的挑战，如稳定性差、快速降解和口服生物利用度有限。到2025年，行业动能正围绕开发旨在模仿肽生物活性的创新支架而加速，同时提供优越的药代动力学性能。这股创新潮流受到计算化学、高通量筛选和合成方法学进步的推动，能够快速识别和优化新型肽类似物结构。
主要参与者正大力投资下一代支架，如β-肽、肽基物和约束宏环，它们在临床前和临床管道中展现出良好的前景。例如，Bicycle Therapeutics 推进其专有的双环肽平台（Bicycle®），该平台利用小型、结构受限的支架靶向以前被认为“不可药物化”的蛋白质，多项候选药物正通过肿瘤学等适应症的临床试验。同样，Ipsen 正利用稳定的肽基序开发新型稀有疾病和肿瘤学的疗法，展示了工程化支架在药物发现中的日益多功能性。
肽类似物支架的采用也受到行业与学术界之间的合作催化，以加速转化研究。基因泰克继续投资于宏环和束缚肽技术，以解决蛋白质-蛋白质相互作用，这对于小分子而言是一个传统上具有挑战性的目标类别。同时，化学供应商如MilliporeSigma正在扩展其稀有氨基酸和非自然构件的目录，降低自定义合成和快速原型开发新型支架的门槛。
展望2030年，肽类似物支架工程的前景乐观。随着临床验证的积累，这些工程化支架预计将超越肿瘤学和稀有疾病，进入代谢紊乱和传染病等更广泛的治疗领域。平台公司可能会与大型制药公司形成更多战略合作伙伴关系，旨在将肽类似物方法整合到主流药物管道中。此外，预计监管机构将发布有关如何评估这些新型治疗方法的更多指导，从而进一步平滑商业化的路径。因此，肽类似物支架工程在未来五年内有望成为药物发现和开发的重要催化剂。
肽类似物支架工程的定义：技术概述与演变
肽类似物支架工程是一个快速发展的领域，横跨药物化学、分子生物学和材料科学的交叉点。它专注于设计和合成模仿肽结构和功能的分子，同时克服其内在局限性，如代谢稳定性差、口服生物利用度有限和易受蛋白酶降解影响。与天然肽不同，肽类似物通常包含非肽骨架、约束环状结构或非自然氨基酸，以增强其药理属性和治疗潜力。
过去十年间，肽类似物技术已显著进展，从简单的线性类似物发展到高度复杂的宏环、β-肽、肽基物和束缚肽。先进的合成方法，如固相肽合成（SPPS）和点击化学，使多样化的肽类似物文库的快速生成和筛选成为可能。此外，计算方法，如计算机模拟和基于结构的药物设计，越来越多地用于预测和优化工程支架与生物靶标之间的相互作用。
2024年及2025年的最新进展标志着人工智能（AI）和机器学习与肽类似物设计工作流程的日益融合。这种集成加速了具有定制属性的新型支架的识别，缩短了开发时间和成本。例如，像PeptiDream这样的公司正在利用其专有的肽发现平台和基于AI的筛选技术生成靶向历史上“不可药物化”蛋白质的非标准肽类似物支架。同样，Polyphor已推进其宏环肽平台，以开发相比传统肽展现出更强稳定性和选择性的抗生素和免疫肿瘤学剂。
该行业还见证了模块化支架构架的出现，允许对药物类似属性进行微调，并整合多种功能（例如，靶向、成像、递送增强）。像Helix BioPharma这样的公司正在积极开发基于肽类似物的肿瘤学治疗，利用这些工程化支架来提高肿瘤靶向性和细胞摄取。
展望未来几年的发展，肽类似物支架工程有望扩大其在感染性疾病、代谢紊乱和神经退行性疾病等多种治疗领域的影响。预计该领域将受益于高通量筛选、自动合成和计算建模的持续进展，产生更有效、选择性更高且在临床上可转化的分子。随着制药公司在这一领域的进一步投资，肽类似物候选药物从早期发现到临床试验的转化将会加速，预示着新一代以肽为灵感的治疗方法的到来。
市场规模与预测：2025年至2030年的全球增长轨迹
预计肽类似物支架工程将在2025年至2030年期间经历强劲增长，这一增长得益于药物发现、肿瘤学、感染病和免疫治疗中应用的不断扩大。全球肽类似物市场预计将在本十年内达到数十亿美元的估值，这一增长受制药研发投资和针对传统肽局限性的新型治疗法需求增加的推动。
基于肽的药物批准激增——包括肽类似物——引发了行业的关注。到2024年和2025年初，几种肽类似物候选药物已进入晚期临床试验，针对的条件包括癌症、代谢疾病和抗微生物耐药性。例如，艾克科技和罗氏正在利用肽类似物支架开发下一代肿瘤治疗，而诺华则专注于代谢和心血管应用。这些管道扩展预计将推动市场增长并通过2020年代后半段促进新的许可交易与合作。
制造进展也在塑造市场轨迹。像Bachem和Lonza这样的公司正在投资于肽类似物支架的可扩展合成和连接技术。到2025年，Bachem宣布进一步扩展其GMP肽制造能力，直接支持临床和商业项目日益增长的需求。这一基础设施增长预计将缓解供应限制，并缩短新肽类似物药物的上市时间。
在地域方面，由于主要制药公司和先进医疗系统的集中，北美和欧洲当前主导市场。然而，亚太地区预计将见证最快的增长，中国和日本等国大幅增加对肽和肽类似物研发的投资。例如，Peptide Sciences和苏州海宝已扩展其肽类似物投资组合和制造基础设施，以满足该地区日益增长的需求。
展望未来，2030年之前的市场前景将体现理性支架设计、AI驱动的分子优化以及肽类似物在多种疗法中的整合。生物技术创新者与成熟制药制造商之间的战略合作有望加速临床转化和商业化 uptake。随着监管路径对这些新实体变得更加明确，全球肽类似物支架工程行业有望实现显著扩展，年增长率预计在高个位数或低双位数之间。
新兴应用：治疗学、诊断和其他领域
肽类似物支架工程正在迅速推进，支撑新的治疗学、诊断及相关领域的应用浪潮。到2025年，结构生物学、计算设计和先进合成的融合使得能够创造出高度特异性、稳定且生物利用度高的肽类似物——这些化合物能够复制肽的功能，同时克服其传统局限性，如代谢稳定性差和快速降解。
近期的突破例子包括开发各种支架类型，如β-肽、肽基物、环肽和束缚肽。这些工程化分子正逐渐进入临床管道，特别是在肿瘤学、感染性疾病和自身免疫性疾病领域。例如，束缚肽疗法使用烃连接体来加强α-螺旋结构，因其能够破坏细胞内蛋白质-蛋白质相互作用而受到关注，这些相互作用是小分子或传统抗体无法药物化的。像Aileron Therapeutics这样的公司正在推进束缚肽的候选药物，开展针对实体瘤和血液恶性肿瘤的临床试验。
诊断应用方面也有并行创新。肽类似物支架被整合到生物传感器和分子成像剂中，在复杂生物环境中提高特异性和稳定性。赛默飞世尔科技将肽类似物探针整合到其诊断平台中，与传统肽基试剂相比，旨在提高信噪比和延长保质期。
一个显著的趋势是人工智能（AI）和机器学习在支架设计中的整合。在大型数据集和预测模型的指导下，像Schrödinger, Inc.这样的公司正在加速新型肽类似物结构的识别、优化和验证，显著缩短开发时间。这种数据驱动的方法预计将进一步多样化所探索的化学空间，促进具有独特药理特征的支架发现。
展望未来几年，肽类似物支架工程的前景乐观。预计生物制药、化学合成专家与计算建模公司之间将增加合作，这将产生更有效、更选择性和可生产的候选药物，用于治疗和诊断用途。此外，肽类似物技术在靶向药物递送、抗生物耐药性甚至材料科学（例如，自组装纳米结构）等领域的扩展趋势也将继续。随着制造能力的升级和监管路径的明确，下一代基于肽类似物的产品有望在医疗保健和生物技术的多个方面产生深远影响。
管道分析：主要项目与临床进展（来源：genentech.com, novartis.com, astrazeneca.com）
肽类似物支架工程已成为药物发现中的关键领域，提供比传统肽更高的稳定性和生物利用度。多家领先的制药公司已将创新支架推进至临床管道，重点关注肿瘤学、感染性疾病和稀有病。到2025年，这些努力正转化为一个强大的肽类似物候选药物管道，其中一些正在进行晚期临床试验。
基因泰克，作为罗氏集团的成员，已扩大其在肽类似物支架方面的投资，特别是在靶向以前被认为“不可药物化”的蛋白质-蛋白质相互作用方面。基因泰克的管道包括旨在抑制癌细胞信号传导关键驱动因素的工程化宏环肽类似物。它们的首个候选药物正在进行Ⅱ期临床试验，靶向RAS路径，并展示出比线性肽更好的药代动力学和选择性。这些进展得益于专有支架修饰技术和高通量优化平台的支持。
同时，诺华已优先开发用于肿瘤学和免疫学适应症的肽类似物支架。特别是，诺华正在推进一系列针对细胞内激酶靶点的肽类似物抑制剂，利用约束的骨架设计来促进细胞渗透性和代谢稳定性。在2024年，诺华报告了一项针对自身免疫疾病的循环肽类似物的Ib/IIa期研究的积极中期结果，显示出良好的耐受性和早期疗效信号。该公司继续投资于模块化支架文库，预计到2026年将产生更多进入临床试验的候选药物。
阿斯利康同样活跃，专注于肽类似物支架用于癌症和呼吸系统疾病。阿斯利康的策略涉及结合计算设计与结构生物学，构建模仿天然肽构象的支架，同时抵御蛋白酶降解。到2025年初，阿斯利康启动了一个针对慢性阻塞性肺病（COPD）的下一代肽类似物拮抗剂的Ⅰ期临床试验，这反映了该公司致力于扩大肽类似物应用的决心。
展望未来，肽类似物支架工程的前景乐观，将持续投资于平台技术和临床开发。行业领袖预期在未来几年内将提交首个肽类似物药物的监管申请，这将可能重塑几个高需求条件的治疗选择。先进的合成、结构设计和转化研究的融合预计将加速创新步伐，并拓宽肽类似物的治疗范围，直到2025年及以后。
主要参与者与战略合作（来源：roche.com, pfizer.com, merckgroup.com）
肽类似物支架工程领域正在迅速发展，主要制药和生物技术公司正在加强开发下一代疗法的努力。到2025年，像罗氏、辉瑞和默克KGaA这样的主要参与者正处于创新的前沿，专注于设计和优化合成支架，这些支架模仿天然肽的结构和功能属性。这些支架的工程目标是克服肽药物传统的局限性，如生物利用度低和易受酶降解影响。
在过去一年中，罗氏已扩大其与学术机构和科技初创公司的战略合作，以加速为肿瘤学和免疫学管道发现新型肽类似物骨架。该公司的蛋白质工程和分子设计的持续努力支持创建稳定的支架，如β-发夹和α-螺旋模拟物，这些支架正在早期临床试验中评估其增强的靶向特异性和代谢稳定性。
辉瑞正在通过内部研发和外部合作积极追求肽类似物疗法。2024年，辉瑞宣布与一家合成生物公司合作，共同开发旨在靶向细胞内蛋白质-蛋白质相互作用的宏环肽类似物支架，这类靶点之前被认为是“不可药物化”的。该合作利用专有的设计平台生成受约束支架文库，这些支架目前正在针对肿瘤和稀有疾病目标进行高通量筛选。
同样，默克KGaA已将支架工程作为其生物制药部门的核心技术领域。默克专注于开发肽类似物抑制剂以抑制神经退行性疾病中的蛋白质聚集，已经启动了若干个进行中的临床前项目。该公司还在投资于模块化、化学稳定的支架，以调节药代动力学，旨在解决慢性炎症和代谢疾病中的未满足需求。
展望未来几年，预计成熟制药领导者与专业生物技术创新者之间的合作将会加深。重点可能会转向整合人工智能驱动的设计和高通量筛选，以进一步加速支架优化。随着行业领先者投入大量资金和专业知识，肽类似物支架工程有望迎来能够重塑多种疾病领域治疗方式的突破。
创新前沿：人工智能、自动化与新型合成技术（来源：schrodinger.com, chemours.com）
肽类似物支架工程在2025年正处于变革的关键时刻，推动这一变化的因素包括人工智能（AI）、自动化和新型合成方法的融合。这些进步正在重新定义肽类似物化合物的设计、合成和优化——这些分子模仿天然肽的结构和功能，但提供更优越的药理特性。AI驱动平台的实施在预测和合理化支架修改方面变得越来越重要，加快了对具有更高稳定性、生物利用度和特异性的候选药物的识别。
例如，Schrödinger, Inc.近年来扩展了其计算化学工具套件，包括用于支架跳跃、构象分析和肽类似物特定的构效关系（SAR）预测的机器学习算法。这些平台能够快速虚拟筛选大量化学空间，精确定位新的骨架结构和侧链修改，而传统方法往往会忽视这些。到2025年，利用Schrödinger先进建模技术的制药和生物技术公司报告称，主导优化周期显著缩短，成功率提高，将计算机模拟的肽类似物设计转化为可行药物候选的速度也更快。
化学合成中的自动化也加快了多样化且复杂的肽类似物支架的生产。由行业领袖如Chemours公司提供的自动化流动化学系统和高通量机器人合成器，能够并行合成具有不同骨架和侧链化学的小型文库。这些系统确保了可重复性和可扩展性，同时减少人为错误，支持候选结构的快速迭代和优化。值得注意的是，Chemours在氟化学构件方面的进展使得能够在肽类似物支架中选择性地引入氟化基团，从而增强了代谢稳定性并调节生物活性。
展望未来，人工智能、自动化与下一代合成技术之间的协同作用预计将进一步扩大肽类似物工程在化学空间中的可达性。AI指导的逆合成工具和自我优化反应器的持续开发预计将使设计和制造定制支架的过程更加民主化，使其对更广泛的研究机构和生物技术初创企业可获取。随着这些技术的成熟，该领域预计将涌现出首个肽类似物药物，尤其是在传统小分子或生物制剂历史上服务不足的领域，如蛋白质-蛋白质相互作用调节和细胞内靶向。
监管环境与知识产权动态（来源：fda.gov, ema.europa.eu）
肽类似物支架工程的监管环境正在迅速发展，因为这些合成分子在治疗开发中获得日益重要的地位。到2025年，美国食品和药物管理局（FDA）和欧洲药品管理局（EMA）都已认识到肽类似物所呈现的独特挑战与机遇，尤其是因为它们模糊了传统小分子和生物药物之间的界限。
在美国，基于肽类似物的疗法通常在新药申请（NDA）或生物制剂许可证申请（BLA）框架下进行评审，具体取决于其结构及作用机制。FDA最近阐明了其在合成肽和肽类似物分类方面的立场，尤其是在2021年更新生物药物定义后，100个氨基酸以下的化学合成多肽不再符合BLA资格。这一监管先例继续影响着如何在2025年对新的肽类似物支架进行分类和评估。FDA的申请类型资源详细说明了这些路径。此外，关于肽相关杂质和质量控制标准的指导文件正在更新，以解决肽类似物化合物的独特属性。
在欧盟，EMA同样更新了其监管方法。肽类似物通常在集中程序下考虑，确保成员国之间的评估统一。EMA的集中程序页面提供有关该过程的最新信息。预计EMA将在2026年前发布更新的指南，以澄清支架工程分子在分析表征、免疫原性评估和可比性研究方面的要求。
知识产权（IP）动态同样在变化。肽类似物支架的专利性依赖于展示新颖性和创造性步骤，尤其是在支架库和组合化学日益增多的背景下。美国专利商标局与欧洲专利局均报告在这一领域申请增加，强调成分专利、使用方法和工艺专利。随着预计在2027年前第一代肽类似物的关键专利到期，竞争预计将加剧，从而激励创新与法律挑战。
总体而言，未来几年将见到监管机构完善指导和统一国际标准，而知识产权领域将受到技术进步和战略专利申请的影响。肽类似物支架工程的利益相关者需紧跟不断变化的监管和IP实践，以确保成功开发和商业化。
投资趋势与资金热点：风险资本与企业动态
到2025年，肽类似物支架工程的投资激增，推动力为计算肽设计的进展、临床候选药物的扩展管道以及制药和生物技术公司的日益关注。风险资本（VC）和企业战略投资正在注入利用创新支架技术开发下一代疗法的公司，特别是在肿瘤学、感染病和免疫学领域。
最显著的趋势之一是专注于受限肽和肽类似物平台的初创公司获得的大规模融资轮次数量增加。例如，Cyclo Therapeutics和Peptilogics在2025年初报告了显著的新投资，以推进其专有的支架技术，重点扩展其治疗管道并加速临床进展。这些投资反映了对肽类似物在靶向蛋白质-蛋白质相互作用方面价值的广泛认同，因为这些靶点历史上被认为是传统小分子无法药物化的。
大型制药公司的企业风险投资部门也在积极投资或合作于此领域。艾克科技和诺华扩大了与肽类似物专注的生物技术公司的合作，旨在获取新型支架化学，并加速临床前开发。这些交易通常包括预付款、研究资金和里程碑支付，展示了行业对这一模式未来的强烈信心。
地理上，美国仍然是主要投资热点，波士顿和圣地亚哥的生物技术集群吸引了大部分风险资本。然而，欧洲迅速迎头赶上，特别是在德国和英国，像Polyphor和Crescendo Biologics等公司在2025年获得了新的投资轮次和战略合作。亚太地区也开始出现增长活动，日本和韩国公司开始投资于专有肽类似物支架技术。
展望未来，预计未来几年将继续加速交易流，推动力为成熟的临床数据、AI驱动的肽设计进展以及制药公司对新型方式日益增长的需求。该行业的抗宏观经济不确定性能力和首个肽类似物疗法的潜力确保肽类似物支架工程将继续成为2026年及以后风险资本投资和企业交易的焦点。
未来展望：颠覆性场景、挑战与利益相关者的机会
肽类似物支架工程预计将在2025年及未来几年经历重大进展和颠覆性变化，这得益于合成化学、计算设计与生物验证的结合。该行业正在迅速推进，制药和生物技术公司日益投资于新型支架，以克服传统肽的局限性，如稳定性差、口服生物利用度有限和快速降解。
几家领先组织预期将推出或推进基于肽类似物的候选药物进入临床试验，重点关注肿瘤学、感染性疾病和代谢性疾病。艾克科技和诺华正在利用约束肽类似物支架进行研究，针对以往被认为“不可药物化”的细胞内途径进行蛋白质-蛋白质相互作用抑制。同时，辉瑞正在探索旨在实现口服小分子样药代动力学的宏环肽类似物，瞄准首个该类别的药物。
在科技方面，人工智能与机器学习的进展正在加速肽类似物文库的理性设计。Schrödinger和Chemical Computing Group正在提供行业标准的计算平台，支持快速支架优化，从而在合成之前预测稳定性和结合特性。这预计将缩短开发时间，降低成本，使利益相关者能够更高效地将候选药物推向概念验证研究。
然而，挑战仍然存在。制造复杂性和可扩展性是持续的障碍，特别是对于涉及非自然氨基酸或复杂环化化学的支架。Bachem和Lonza正在通过投资于针对肽类似物的自动化固相合成和纯化技术来解决这些问题。监管明确性也是一个关注点，例如美国食品药品管理局正在为这一新兴治疗类别完善指南。
- 利益相关者应预期计算机技术提供者与合同制造商之间的合作将增加，以简化从发现到临床的流程。
- 初创公司和学术衍生公司可能会通过创新的模块化支架扰乱市场，特别是在靶向蛋白质降解和免疫调节领域。
- 监管机构可能会采用适应性框架，加快针对满足未满足需求的突破性肽类似物疗法的路径。
到2027年，AI驱动的设计与先进制造的整合预计将把肽类似物支架工程从一个小众领域转变为主流的药物发现平台，为克服传统疗法以前无法触及的疾病带来新的希望。
来源与参考文献
- Bicycle Therapeutics
- Ipsen
- PeptiDream
- Polyphor
- Helix BioPharma
- Roche
- Novartis
- Bachem
- Thermo Fisher Scientific
- Schrödinger, Inc.
- Genentech
- European Medicines Agency
- European Patent Office
- Cyclo Therapeutics
- Peptilogics
- Chemical Computing Group
