Regulus Therapeutics的寡核苷酸藥物RGLS4326，原先被寄予厚望用於治療常染色體顯性多囊腎病（ADPKD）。然而，最近的研究揭示了該藥物潛在的脫靶效應和中樞神經系統（CNS）毒性，這引起了科學界和監管機構的廣泛關注。這項研究深入探討了RGLS4326的3’端鳥嘌呤（Guanine）在引發這些不良反應中所扮演的關鍵角色，為未來寡核苷酸藥物設計提供了重要的警示。

RGLS4326及其臨床開發背景

RGLS4326是一種反義寡核苷酸（ASO），旨在通過靶向microRNA-17（miR-17）來抑制其表達，從而減輕ADPKD的病理進程。ADPKD是一種遺傳性疾病，其特徵是腎臟中形成多個囊腫，最終導致腎功能衰竭。RGLS4326的開發是基於miR-17在ADPKD發病機制中的重要作用。臨床前研究顯示，RGLS4326在動物模型中能夠有效減少囊腫形成，改善腎功能。然而，在臨床試驗中，該藥物卻暴露出嚴重的安全問題，導致臨床開發被迫中止。

研究揭示：3’端鳥嘌呤是罪魁禍首

這項研究的重點是探究RGLS4326在臨床試驗中觀察到的CNS毒性的根本原因。研究人員發現，RGLS4326的3’端鳥嘌呤是導致脫靶效應和CNS毒性的關鍵因素。具體而言，3’端鳥嘌呤能夠與α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異噁唑丙酸（AMPA）受體結合，從而抑制其活性。AMPA受體是一種谷氨酸受體，在大腦的興奮性傳遞中起著至關重要的作用。AMPA受體功能的抑制可能導致一系列神經系統症狀，包括頭暈、噁心、意識模糊，甚至癲癇發作。

研究人員通過一系列實驗證實了這一發現。首先，他們發現RGLS4326能夠以劑量依賴性的方式抑制AMPA受體的活性。其次，他們發現，去除RGLS4326的3’端鳥嘌呤可以顯著降低其對AMPA受體的抑制作用。第三，他們通過構建一系列結構類似物，發現只有含有3’端鳥嘌呤的寡核苷酸才能有效抑制AMPA受體。這些實驗結果強有力地證明了3’端鳥嘌呤在RGLS4326的脫靶效應和CNS毒性中所扮演的關鍵角色。

數據佐證：體外和體內實驗結果

研究中使用了多種體外和體內實驗來驗證上述結論。

體外實驗：

研究人員使用了表達AMPA受體的細胞系，並通過電生理學方法測量了RGLS4326對AMPA受體電流的影響。結果顯示，RGLS4326能夠以微摩爾級的濃度抑制AMPA受體電流。此外，研究人員還使用了配體結合實驗，證實RGLS4326能夠直接與AMPA受體結合。

體內實驗：

研究人員將RGLS4326注射到小鼠體內，並觀察了其對小鼠行為的影響。結果顯示，RGLS4326能夠引起小鼠運動協調障礙、鎮靜和癲癇發作等神經系統症狀。此外，研究人員還通過腦電圖（EEG）記錄了RGLS4326對小鼠腦電活動的影響。結果顯示，RGLS4326能夠引起腦電活動異常，提示其對大腦功能產生了干擾。

這些體外和體內實驗結果相互印證，為3’端鳥嘌呤在RGLS4326的脫靶效應和CNS毒性中所扮演的關鍵角色提供了強有力的證據。

潛在機制：G-四聯體結構的形成

研究人員推測，3’端鳥嘌呤可能通過形成G-四聯體結構來介導其對AMPA受體的抑制作用。G-四聯體是一種特殊的DNA或RNA二級結構，由四個鳥嘌呤鹼基通過霍格斯廷鹼基配對形成一個平面正方形，然後多個這樣的平面堆疊在一起形成三維結構。G-四聯體結構具有很強的穩定性，並且能夠與多種蛋白質結合。研究人員認為，RGLS4326的3’端鳥嘌呤可能形成G-四聯體結構，然後與AMPA受體結合，從而抑制其活性。

雖然這一假設尚未得到完全證實，但它為理解3’端鳥嘌呤的脫靶機制提供了一個合理的解釋。未來的研究可以進一步探討G-四聯體結構在RGLS4326的脫靶效應中所扮演的角色。

對寡核苷酸藥物設計的啟示

這項研究的發現對寡核苷酸藥物設計具有重要的啟示意義。首先，它強調了在設計寡核苷酸藥物時，必須充分考慮其潛在的脫靶效應。即使寡核苷酸藥物能夠有效地靶向目標RNA，也可能由於其序列中的某些特定序列（如3’端鳥嘌呤）而產生脫靶效應，導致不良反應。

其次，它提示我們，在設計寡核苷酸藥物時，應盡量避免使用容易形成G-四聯體結構的序列。如果必須使用這些序列，則應采取措施來降低其形成G-四聯體結構的傾向，例如通過修飾鹼基或添加穩定劑。

第三，它強調了在臨床前和臨床試驗中，應對寡核苷酸藥物的脫靶效應進行全面評估。除了評估藥物對目標RNA的影響外，還應評估其對其他生物分子的影響，特別是那些與藥物結構相似的分子。

總結與研判

RGLS4326的案例是一個警示，它提醒我們在開發寡核苷酸藥物時，必須充分考慮其潛在的脫靶效應。3’端鳥嘌呤在RGLS4326的脫靶效應和CNS毒性中所扮演的關鍵角色，為我們提供了重要的教訓。未來的寡核苷酸藥物設計應更加注重序列優化，以降低脫靶風險，提高藥物的安全性和有效性。

雖然這項研究揭示了RGLS4326的3’端鳥嘌呤與AMPA受體抑制和CNS毒性之間的關聯，但仍有一些問題需要進一步研究。例如，G-四聯體結構在這一過程中的確切作用機制尚不清楚。此外，RGLS4326對其他靶點的影響也需要進一步探究。

儘管存在這些未解之謎，但這項研究的發現無疑為寡核苷酸藥物開發領域做出了重要貢獻。它不僅揭示了RGLS4326的毒性機制，也為未來寡核苷酸藥物設計提供了重要的指導。隨著對寡核苷酸藥物脫靶效應認識的加深，我們有理由相信，未來的寡核苷酸藥物將更加安全有效，為人類健康做出更大的貢獻。

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原始資料來源: GO-AI-6號機 Date: November 28, 2025