目前，全球范圍內(nèi)已有四款RNAi療法ONPATTRO® (patisiran)、GIVLAARI® (givosiran)、OXLUMO™ (lumasiran)、Leqvio®* (inclisiran)獲批上市。隨著近年來(lái)RNAi療法獲批上市速度的加快，RNAi療法熱度逐漸興起，越來(lái)越多企業(yè)開始布局這一領(lǐng)域。

       RNAi（RNA Interference）即RNA干擾，是由外源或內(nèi)源性的雙鏈RNA（double-stranded RNA，dsRNA）導(dǎo)入細(xì)胞而引起的與dsRNA同源的mRNA降解，進(jìn)而抑制相應(yīng)基因表達(dá)的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象屬于轉(zhuǎn)錄后的基因沉默機(jī)制(Posttranscriptional gene Silencing，PTGS)。

       這一現(xiàn)象的基本過程主要包括以下3個(gè)步驟：（1）dsRNA進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞質(zhì)中的一種核酸內(nèi)切酶Dicer將dsRNA切成多個(gè)特定長(zhǎng)度（21~26nt）的小分子雙鏈RNA，即siRNA（Small interfering RNA；小干擾RNA）;（2）siRNA在RNA解螺旋酶的作用下解鏈成正義鏈與反義鏈，其中反義鏈與體內(nèi)一些酶（包括內(nèi)切酶、外切酶、解旋酶等）結(jié)合形成RISC（RNA-induced silencing complex，RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物)；（3）RISC與對(duì)應(yīng)的同源mRNA特異性結(jié)合，發(fā)揮其核酸酶的功能在結(jié)合部位切割mRNA使之降解，失去相關(guān)基因的表達(dá)能力。

       圖1. RNAi的基本機(jī)制[1]

       在這一過程中，siRNA不僅能引導(dǎo)RISC切割同源單鏈mRNA，而且可作為引物與靶RNA結(jié)合并在RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase，RdRP）作用下合成更多新的dsRNA，新合成的dsRNA再由Dicer切割產(chǎn)生大量的次級(jí)siRNA，從而使RNAi的作用進(jìn)一步放大，最終將靶mRNA完全降解。

       根據(jù)以上機(jī)制，RNAi可以用于高通量研究基因功能、基因敲除、基因表達(dá)調(diào)控以及基因治療等。

       RNAi療法現(xiàn)狀及進(jìn)展

       RNAi現(xiàn)象最早在1995年由科研人員研究線蟲時(shí)發(fā)現(xiàn)，2002年《科學(xué)》雜志和美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)將 RNAi 技術(shù)評(píng)選為當(dāng)年十大重大科學(xué)成就之首，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)更是于2006年獲得諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。然而，在這之后的十多年間該領(lǐng)域并無(wú)相關(guān)藥物上市，一直到2018年才有第一款RNAi療法patisiran獲批上市。

       目前，全球范圍內(nèi)已有四款RNAi療法ONPATTRO® (patisiran)、GIVLAARI® (givosiran)、OXLUMO™ (lumasiran)、Leqvio®* (inclisiran)獲批上市，值得一提的是這四款療法均由Alnylam Pharmaceuticals開發(fā)。

       表1.已上市RNAi療法

       Patisiran是全球第一個(gè)獲批上市的RNAi療法，其一種通過靜脈注射的RNAi藥物，靶向甲狀腺素運(yùn)載蛋白（TTR）。通過靶向并沉默特異的信使RNA（mRNA），阻斷TTR蛋白的生成，這可能有助于減少沉積并促進(jìn)TTR淀粉樣蛋白在外周組織中的清除，并恢復(fù)這些組織的功能。

       Givosiran是是繼Patisiran之后第二款獲得FDA批準(zhǔn)上市的RNAi新藥。該藥靶向氨基乙酰丙酸合成酶1（ALAS1），每月給藥一次，可顯著降低誘導(dǎo)的肝 臟ALAS1水平，從而將神經(jīng)**血紅素中間產(chǎn)物氨基酮戊酸ALA和PBG降低到接近正常水平。通過減少這些中間產(chǎn)物的積累，givosiran有潛力預(yù)防或減少卟啉癥發(fā)作的發(fā)生，控制慢性癥狀，并減輕疾病負(fù)擔(dān)。

       Lumasiran是目前第三個(gè)獲批的RNAi療法，同時(shí)也是第一個(gè)被批準(zhǔn)用于治療1型原發(fā)性高草酸尿癥PH1的藥物，其靶向羥基酸氧化酶1（HAO1）mRNA，該mRNA參與編碼乙醇酸氧化酶（glycolate oxidase，GO），而GO是一種可導(dǎo)致PH1缺陷的上游酶。Lumasiran通過降解HAO1 mRNA，減少GO的合成，抑制草酸生成，這也是目前唯一個(gè)被證明可以降低有害草酸水平的療法。

       Inclisiran是第四個(gè)獲批的RNAi療法，用于治療成人高膽固醇血癥及混合性血脂異常，其靶向PCSK9，通過皮下注射給藥，前兩次給藥間隔3個(gè)月，之后每6個(gè)月給藥一次。臨床研究顯示，對(duì)于使用最 大耐受劑量他汀類藥物治療后LDL-C仍無(wú)法達(dá)標(biāo)的患者，Inclisiran可使LDL-C下降達(dá)52%。

       目前在全球范圍內(nèi)所有開發(fā)RNAi療法的公司中，屬Alnylam產(chǎn)品管線最為豐富。除了上述已上市的四款RNAi療法外，其研發(fā)管線尚有Vutrisiran、Fitusiran處在臨床III期階段，此外尚有部分產(chǎn)品處于I/II期階段。在此之外，還有Quark開發(fā)的QPI-1002、QPI-1007，Sylentis/PharmaMar開發(fā)的Tivanisiran，以及Dicerna開發(fā)的DCR-PHXC均處在臨床III期階段。

       表2.尚處于臨床III期的RNAi療法[2]

       除了上述已獲批的四款RNAi療法以及多個(gè)處在III期臨床階段的RNAi療法外，目前還有很多RNAi療法處在臨床早期的I/II期階段，其所針對(duì)的適應(yīng)癥也各有不同。整體來(lái)看，早期開發(fā)的RNAi療法適應(yīng)癥均為罕見病，但隨著RNAi療法領(lǐng)域研究的成熟，現(xiàn)階段有越來(lái)越多的針對(duì)常見病如各類腫瘤、乙肝、高血壓、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、2型糖尿病的RNAi療法處在臨床研究階段。

       RNAi療法優(yōu)勢(shì)及其遞送系統(tǒng)

       隨著相關(guān)藥物的連續(xù)獲批，關(guān)于RNAi療法的熱度也越來(lái)越高，那么相 對(duì)普通的小分子藥物與單克隆抗體而言，RNAi有何優(yōu)勢(shì)呢？其優(yōu)勢(shì)主要在以下幾點(diǎn)：

       （1）首先，小分子藥物與單抗均是通過與靶點(diǎn)蛋白的相應(yīng)的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合而實(shí)現(xiàn)其生理功能，而很多靶點(diǎn)蛋白位點(diǎn)成藥性差，無(wú)法通過相關(guān)小分子或者單抗的結(jié)合抑制/激動(dòng)其生理功能，而RNAi直接從源頭出發(fā)，在基因?qū)用鎸⑾嚓P(guān)靶點(diǎn)的mRNA沉默，使其無(wú)法表達(dá)相關(guān)蛋白以達(dá)到治療的目的。

       （2）其次， RNAi的靶向性更強(qiáng)，siRNA只有在其反義鏈與目標(biāo)mRNA完全堿基配對(duì)時(shí)才能發(fā)揮作用，相 對(duì)而言小分子或者單抗很容易發(fā)生脫靶。

       （3）最后，在藥物設(shè)計(jì)層面，小分子藥物的設(shè)計(jì)成功率大多數(shù)情況下依靠的是一次次對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)修飾，花費(fèi)大量精力、時(shí)間、資金后才有可能獲得活性良好的潛在藥物，而對(duì)RNAi而言，在測(cè)得相關(guān)疾病靶基因序列后即可初步確定相關(guān)藥物的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)用于后期的藥物開發(fā)。

       當(dāng)然，RNAi療法相 對(duì)小分子靶向藥物與單克隆抗體也有其自身缺點(diǎn)，其主要開發(fā)難度在于外源性siRNA要進(jìn)入胞內(nèi)發(fā)揮作用需要繞過一系列正常生理活動(dòng)，如機(jī)體對(duì)外源性物質(zhì)的免疫識(shí)別、腎 臟的過濾與清除、跨膜運(yùn)輸、以及核酸酶的降解等。目前解決這一問題的方案主要是通過合適的結(jié)構(gòu)修飾，結(jié)合藥物遞送系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

       在藥物遞送系統(tǒng)方面，目前行業(yè)內(nèi)主流的并且已經(jīng)在多項(xiàng)臨床試驗(yàn)運(yùn)用并且得到上市驗(yàn)證的遞送系統(tǒng)包括脂質(zhì)體納米顆粒（LNP，Lipid Nanoparticles）、GalNac-siRNA 偶聯(lián)物系統(tǒng)等。

       圖2. LNP與GalNac-siRNA對(duì)比[3]

       其中，LNP是研究最久最成熟的RNAi 藥物遞送系統(tǒng)，第一個(gè)上市的RNAi藥物 patisiran即采用了 LNP 遞送系統(tǒng)。一般認(rèn)為，LNP通過非共價(jià)親和力和細(xì)胞膜結(jié)合，并通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，進(jìn)入細(xì)胞后mRNA逃離內(nèi)吞小泡，被釋放到細(xì)胞質(zhì)中表達(dá)靶蛋白。

       GalNAc-siRNA 偶聯(lián)技術(shù)則是Alnylam 率先研發(fā)出的新一代RNAi 藥物導(dǎo)入系統(tǒng)，目前已上市的第二、三、四款RNAi療法Givosiran、Lumasiran、Inclisiran均采用了該技術(shù)。GalNAc 是唾液酸受體 (ASGPR) 的靶向性配體, 可以使相關(guān)siRNA的靶向更為精準(zhǔn)，且相關(guān)藥物的開發(fā)也證明了其安全性。

       結(jié)語(yǔ)

       目前，隨著RNAi技術(shù)的日漸成熟，關(guān)于各類疾病的基因?qū)用娴牟±硌芯恳苍絹?lái)越深入，同時(shí)越來(lái)越多新的藥物遞送系統(tǒng)被開發(fā)并被運(yùn)用于臨床研究中，相信隨著相關(guān)研究技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，RNAi療法將從目前的罕見病逐步擴(kuò)展到常見病領(lǐng)域，給相關(guān)患者帶來(lái)更多治療選擇。

       參考來(lái)源

       [1] RNAi therapeutics: a potential new class of pharmaceutical drugs

       [2]各公司官網(wǎng)/ClinicalTrials.gov

       [3] Alnylam Pharmaceuticals官網(wǎng)

       作者簡(jiǎn)介：醫(yī)藥Max，醫(yī)藥行業(yè)從業(yè)者，主要從事新藥臨床試驗(yàn)開發(fā)工作，熟悉新藥開發(fā)動(dòng)態(tài)。