1998年，诺贝尔生理医学奖授予Robert F. Furchgott、Louis J. Ignarro和Ferid Murad三名美国科学家，表彰他们对发现NO（一氧化氮）是心血管系统的信号分子方面做出的贡献，自此气体疗法开始兴起。
作为一种被广泛认可的气体信号分子，NO具有传导信号通路的功能。目前，NO吸入疗法已经被广泛应用于临床，其治疗疾病包括新生儿持续性肺动脉高压（PPHN）、肺动脉高压（PAH）、肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病（COPD）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、糖尿病足和新冠肺炎（COVID-19）等。
2019年全球NO吸入疗法市场规模达到60亿元，据市场调查网报告显示，受COVID-19疫情影响，NO吸入疗法市场发展加速，预计到2026年，全球NO吸入疗法市场规模将增长至150亿元，2022-2026年均复合增长率达到14.8%以上。
目前，国内外多家企业正积极开发NO吸入疗法多种场景的使用功能，KNOW bio通过对NO气体分子的研究，已积极布局四种使用场景。
一个孵化器，四家子公司
KNOW bio是Novan Inc.的子公司之一。Novan Inc.是一家专注于皮肤病的临床阶段生物技术公司，目前已在纳斯达克上市，市值过亿美元。在其发现NO气体分子与光疗能够对皮肤病治疗有良好的作用后，为专注对NO气体分子进行创新开发，Novan Inc.于2015年成立了生命科学孵化器KNOW bio。
KNOW bio总部位于美国北卡罗莱州，这里也是NO吸入疗法领域公司的聚集地之一。经过三轮融资，KNOW bio目前融资金额已达到5200万美元。
通过KNOW bio对NO气体分子以及精密光疗的深入研究，目前已开发出针对囊性纤维化（Cystic Fibrosis，CF）、脱发、糖尿病、呼吸道传染病等不同适应症的治疗方法。针对不同适应症，KNOW bio已成立四家子公司。
Neal Hunter是KNOW bio的创始人兼首席执行官，拥有25年的投资经历。此前Neal曾联合创办上市公司Cree Inc.并担任首席执行官，后在多家初创公司担任创始人或投资者。与此同时，他是母公司Novan Inc.的创始投资人，并担任该公司董事长8年，策划超1亿美元的私人融资。
作为孵化器，KNOW bio组建专注于在NO气体治疗特定疾病的子公司，提供配套支持与相关服务，帮助其从生物技术初创公司发展到公开上市的临床阶段。截至目前，旗下子公司融资超2000万美元。
NO气体疗法+精密光疗
NO气体分子作为一种微量物质，能够在神经系统、消化系统、呼吸系统和免疫系统中发挥作用。从上世纪90年代以来，NO气体分子相关疗法的开发不过二十来年，尽管学术界对NO气体分子的作用已经充分肯定，但在输送方式、发生技术上仍需要不断改进。
光疗是一种临床上常见的物理疗法，通过利用自然光源或人工光源达到预防和治疗疾病，主要包括紫外线疗法、红外线疗法、可见光疗法和激光疗法。光疗的发生机制是用某一波长的光谱能量作用于人体，从而使人体产生一系列连锁的生物反应，达到治疗目的。
KNOW bio孵化器旗下共有四家子公司，通过将NO气体疗法与精密光疗相结合，开发出了面对不同适应症的疗法。
● EmitBio：新冠肺炎新疗法专利
EmitBio创立于2020年，最初专注开发针对新冠肺炎的居家治疗方法，目标为部署一系列呼吸道疾病的新疗法。
2021年，EmitBio宣布获得一项涵盖使用光来限制或消除大量病原体的口腔设备（包括导致新冠肺炎的SARS-CoV-2病毒）的专利。
此前，EmitBio发表了题为“可见蓝光抑制SARS-CoV-2病毒的感染和复制”的同行评审，证明可以通过用安全的可见光照射人体呼吸细胞和组织，使其释放出身体中储备的一氧化氮（NO）分子，从而抑制SARS-CoV-2病毒的感染和复制。
一氧化氮（NO）是免疫反应的关键组成部分，能够防止病毒进入身体并破坏其复制和释放，同时向身体中的中性粒细胞、巨噬细胞和NK细胞发出警报，帮助遏制、攻击和杀死病毒。
该疗法将精确单色波长的非紫外线引导到咽喉后部，消除入侵的病原体并刺激体内的宿主防御。临床试验表明，通过将这一疗法运用于重症外的患者身上，SARS-CoV-2病毒载量平均降低99.9%（包括奥密克戎变种），COVID-19的症状消退速度更快，其症状较对照组更轻。并且即使光疗停止后，病毒载量也会下降。
目前，该项疗法已通过三项临床试验，正在准备与FDA的重新接触，以获得紧急使用授权或其他途径。
● Vast Therapeutics：呼吸系统疾病吸入疗法药物
Vast Therapeutics创立于2017年，是一家临床阶段的药物开发公司，专注于打破呼吸道疾病中感染和慢性疾病的恶性循环。
Vast正在开发一种一氧化氮前药，使其可以用干粉吸入器、物化溶液制剂等形式吸入，适应症为呼吸道感染。进行给药后，当药沉积到肺部时，便开始降解而生成一氧化氮，依照其化学计量，其释放时间在一小时到24小时不等。
一氧化氮（NO）被当作抗生素的替代品，具有广谱抗菌活性。能够通过多种机制杀死细菌，包括破坏DNA、蛋白质和铁硫簇的亚硝化和氧化应激。
Vast已有包括四项专利，包括多种释放一氧化氮（NO）的化合物及其药物制剂。其主要候选药物ALX1已显示出对多种PA细菌菌株的体外活性，作为NTM肺病患者的治疗方法。其另一种候选药物BIOC11已被美国食品和药物管理局指定为“合格传染病产品”（QIDP）
目前，Vast计划针对支气管扩张、NTM肺病、囊肿性纤维化以及结核病 （TB）、曲霉病、医院获得性细菌性肺炎（HABP）和呼吸机获得性细菌性肺炎（VABP）等多种呼吸系统疾病开发新药物及疗法。
● Revian：全球唯一FDA批准的LED脱发治疗方案
Revian创立于2016年，是一家专注于脱发治疗的医疗技术公司。2018年，Revian的LED脱发治疗方案Revian Red通过FDA批准正式上市。
Revian Red提供高输出LED光，提供两种精确波长的光——620nm和66nm——通过这两种波长的光组合，能够刺激自然生长因子（如一氧化氮）的产生，从而促进血液流动、减少验证并抑制DHT（双氢睾酮）。
临床结果表明，使用Revian Red至少有80%依从性的患者比没有接受光疗的患者相比，16周后，平均每cm²多26.3根头发（n = 18）。
● Diabetic Health：储存和释放一氧化氮的纳米颗粒
2019年，KNOW bio收购了Clinical Sensors，将其改名为Diabetic Health。Diabetic Health专注开发糖尿病管理领域相关技术。
Diabetic Health利用KNOW bio的一氧化氮释放技术为糖尿病患者开发新的涂层，这种图层能够减轻连续血糖监测传感器（CGM）和胰岛素输液器中的异物反应（FBR）。
在糖尿病患者的日常管理中，连续血糖监测传感器（CGM）和胰岛素输液器是不可替代的医疗器械，但由于二者使用寿命短且不匹配（CGM为7-14天，胰岛素输液器为3天），并且这些设备作用于皮下，会造成FBR以限制其性能和使用期限。
针对上述问题，Diabetic Health开发了一种储存和释放一氧化氮（NO）的纳米颗粒，这些纳米颗粒分散在医用级聚合物中，沉积到设备表面以形成薄膜。在使用这些设备时，设备表面的薄膜就会释放出一氧化氮，保护设备免受FBR的影响并延长其使用寿命。
多角度、全方位探索
一氧化氮分子功能
2019年，KNOW bio曾宣布成立一家全新的全资子公司——Digestive Health Therapeutics，以开发一氧化氮用于胃肠病学的生物技术。同年，KNOW bio获得3000万美元的新一轮融资。
在一氧化氮分子治疗这条赛道上，KNOW bio积极开展多角度、全方位的布局，试图将一氧化氮引入多种适应症的治疗方案中。一氧化氮作为一种微量物质广泛存在于人体，在各种信号通路中充当信号分子，而其副产物却几乎没有副作用，具备改善多种适应症现有疗法的潜力。
新冠疫情期间，NO吸入疗法备受关注，Bellerophon、VERO Biotech等国际企业的NO吸入疗法相继获得FDA批准用于COVID-19的治疗，海外市场一片火热。
与海外相比，我国NO吸入疗法起步较晚，临床普及率低，且布局企业相对较少，目前NO吸入疗法市场仍然是一片蓝海。2022年，国内首款一氧化氮吸入治疗仪正式获批，实现零的突破。
随着一氧化氮分子功能的不断发现，其相关产品也越来越多。从便携式NO发生器、NO抗菌涂层材料到NO超声仪、NO洗鼻液、NO功能性口罩等，多种产品已经逐步上市，NO市场有望实现加速成长。
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