RNA 药物对抗疾病!2021 持续闪耀!

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随着生物学、生物资讯学、分离科学和奈米技术等领域进步,使得 RNA 药物开发也大幅进展。相较于小分子药物和重组蛋白,RNA 药物能更快速改变 mRNA序列,以进行个人化治疗或因应病原体突变的能力。

现有的 RNA 药物包含反义寡核甘酸(antisense oligonucleotide, ASO)、小片段干扰 RNA(small interfering RNA, siRNA)、核酸适体(aptamers)。

一、反义寡核甘酸(ASO)

1. 化学修饰提升疗效和降低脱靶稳定性

已知研究,以磷酸二酯主链的 ASO(也称为未修饰的ASO)被用于标靶RNA。但是,由于磷酸二酯键的存在,未修饰的 ASO 易受核酸酶降解的影响。另外,由于未修饰的 ASO 尺寸太大和电荷,使它们被动扩散到细胞的能力受到限制。因此,科学家致力研究新一代化学修饰的ASO,以提高其功效、酶稳定性,并降低免疫反应和脱靶毒性。

2. 已上市 ASO

美 FDA 核准全球第一个 ASO 药物Vitravene(fomivirsen)上市,该药可治疗爱滋病患者的巨细胞病毒视网膜炎(cytomegalovirus retinitis, CMV retinitis)。它与特定 mRNA(IE2)的结合可以抑制 CMV 部分蛋白表现,进而抑制 CMV 的复制。2013 年,第二个 ASO,Kynamro(mipomersen sodium)获 FDA 核准上市,用于治疗同合子家族性高胆固醇血症。2016年,Exondys 51(eteplirsen)和 Spinraza(nusinersen)2 个 ASO 药物获得 FDA 核准。2018 年,Tegsedi (inotersen)获 FDA 核准。2019 年,Waylivra(volanesorsen)获 EMA 有条件核准,Vyondys 53(golodirsen)获 FDA 核准。另外,有个特例,Milasen 迅速被开发且获 FDA 核准治疗巴登氏症(罕见的致命神经退行性疾​​病)。

3. 临床阶段

随着上述 ASO 成功上市,使得生技厂商和研究单位都积极开发新型的 ASO,在此,我们也整理正在临床试验的潜力 ASO。

第一期临床试验

第二期临床试验

第三期临床试验

二、小片段干扰 RNA(siRNA)

siRNA 为目前 RNA 疗法研究的热门领域之一,其透过 RISC 诱导基因沉默的发生,以及递送系统技术的发展,促进了 siRNA 药物的发展,目前已有 4 个siRNA 药物获得上市,不少临床试验也正在进行中。

1. 已核准上市 siRNA 药物

相较于 ASO 已有多种药物上市,在开发 siRNA 药物过程中,却遇到了许多困难,siRNA 未被传递到正确位置时,会出现不可预知的危险副作用,甚至在动物实验中并没有发现副作用,而在临床试验发生。直到 2018 年 8 月,Onpattro(patisiran)成为第一个获得 FDA 核准的 siRNA 药物,用于治疗成年患者遗传性转甲状腺素介导的类淀粉变性(hereditary transthyretin-mediated amyloidosis, hATTR)引起的多发性神经病变(polyneuropathy)。

第二个 siRNA 药物 Givlaari(givosiran)于 2019 年 11 月获得FDA 核准,用于治疗成人急性肝性紫质症(acute hepatic porphyria, AHP)。

2020 年 11 月,FDA 也核准 Oxlumo(lumasiran)用于治疗第一型原发性高草酸尿症。2020 年 12 月,FDA 再核准 Leqvio(inclisiran)用于治疗高胆固醇血症、混合性血脂异常。

2. 临床阶段

递送技术的进步,也使得许多 siRNA 新药被开发出来,有一些已通过临床前研究,并进行临床试验,在此我们整理几项临床试验,给读者参考。

第一期临床试验

第二期临床试验

第三期临床试验

三、适体(Aptamer)

与 ASO、siRNA 作用原理不同,适体是透过其 3D 结构与其配体蛋白质结合,进而对蛋白质的功能进行调节,为单股结构,其特异性和亲和力可以到与单株抗体达类似的效果,且具有免疫原性低、生产成本低、高温稳定性等优势。

1. 已上市适体

目前市场上第一款也是唯一获得 FDA 核准的适体药物为 Macugen(pegaptanib),它能标靶 VEGF,用于治疗新生血管型老年性黄斑部病变。该药于 2004 年获得FDA的核准,目前由 Pfizer 和 Eyetech 销售。

2. 临床阶段

ASO、siRNA、aptamers 为生医闪耀之星

由上述结果得知,ASO、siRNA、aptamers 被应用于治疗多种罕见疾病、心脏与代谢性疾病、肝脏疾病、自体免疫性疾病等领域。许多极具潜力的新药也正在临床试验中。相较于小分子药物和蛋白质药物,这些 RNA 药物制造起来相对简单,具成本效益,且能标靶先前无法靶向的途径。相信不久的将来,RNA 药物不仅改变现有疗法的标准,也将进一步推进个人化医疗的进展。

参考资料:
1. J Clin Med. 2020 Jun; 9(6): 2004. doi: 10.3390/jcm9062004
2. Front Bioeng Biotechnol. 2021 Mar 18;9:628137. doi: 10.3389/fbioe.2021.628137.
3. Pharmaceutics. 2020 Jul; 12(7): 646.

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RNA editing special series

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