小核酸藥物領(lǐng)域開年迎喜訊。

       1月3日，瑞博生物宣布與勃林格殷格翰攜手合作，共同開發(fā)治療非酒精性或代謝功能障礙相關(guān)脂肪性肝炎的小核酸創(chuàng)新療法。根據(jù)雙方合作條款，瑞博生物除收到一筆預(yù)付款之外，還將獲得基于開展臨床研究、藥物注冊和商業(yè)成功等里程碑付款以及上市產(chǎn)品的階梯式銷售提成，總交易金額超過20億美元，這一消息再次點燃了小核酸藥物領(lǐng)域。

       1月7日，舶望制藥（Argo Biopharma）宣布與諾華簽訂了兩項獨家許可與合作協(xié)議，諾華獲得一項正在1/2a期臨床的心血管項目的大中華區(qū)外權(quán)利、一項正在1期臨床的心血管項目的全球權(quán)利，以及不超過兩個其他心血管項目的選擇權(quán)。舶望獲得1.85億美元預(yù)付款，潛在合作總金額高達41.65億美元。

       瑞博生物成立于2007年，致力于開發(fā)RNA干擾（RNAi）藥物，目前有8款小核酸藥物進入臨床，在研管線涵蓋了慢性疾病、腫瘤、炎癥、眼科領(lǐng)域，其中5款基于自主研發(fā)的GalNAc（N-乙酰半乳糖胺，目前最常見的偶聯(lián)系統(tǒng)）小核酸藥物遞送技術(shù)平臺RIBO-GalSTARTM，該平臺高度特異肝靶向具有高效和長效特征。

       肝病領(lǐng)域的RBD1016的乙肝和丙肝兩項適應(yīng)癥分別進入全球臨床的2期和1期。此外，瑞博還有一款靶向Caspases 2視神經(jīng)保護的siRNA藥物RBD1007，在研適應(yīng)癥非動脈炎性前部缺血性視神經(jīng)病變（NAION）已處于臨床3期。

       圖1 瑞博生物的在研管線

       圖片來源：瑞博生物公司官網(wǎng)

       舶望制藥成立于2021年4月，專注于siRNA藥物的開發(fā)，成立不到三年來已經(jīng)建立起多個技術(shù)平臺和豐富的研發(fā)管線，在心血管疾病、罕見病、病毒感染、代謝疾病和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病領(lǐng)域都建立有產(chǎn)品管線。

       心血管領(lǐng)域的BW-01、BW-02已經(jīng)進入臨床階段，大概率為此次授權(quán)諾華的核心產(chǎn)品。根據(jù)申報信息，這兩款心血管產(chǎn)品分別用于治療血脂異常和高血壓。

       圖2 舶望制藥心血管領(lǐng)域在研管線

       圖片來源：舶望制藥公司官網(wǎng)

       小核酸藥物的優(yōu)勢

       RNA療法主要分為mRNA療法和寡核苷酸藥物（小核酸）兩大類。

       小核酸藥物通常為幾十個堿基對長度的單鏈/雙鏈的DNA或RNA，主要通過堿基配對的方式作用于細胞內(nèi)的mRNA，通過調(diào)控蛋白質(zhì)的表達，實現(xiàn)治療疾病的目的。與傳統(tǒng)化藥，生物藥相比，小核酸藥物具備諸多優(yōu)勢：

       ◆ 瞄準不可成藥的目標

       RNA能夠與三種主要形式的生物大分子（DNA、RNA和蛋白質(zhì)）相互作用,所以基于RNA藥物的最大優(yōu)勢之一就是他們能夠靶向細胞內(nèi)幾乎所有遺傳成分，這使得RNA療法可擴大可成藥靶點的范圍，包括傳統(tǒng)蛋白質(zhì)和以前未成藥或“不可成藥”的轉(zhuǎn)錄物和基因。

       圖3 RNA療法可以靶向多種細胞分子

       圖片來源：參考資料3

       ◆ 設(shè)計開發(fā)簡單

       小分子或者抗體藥物的開發(fā)過程需要數(shù)年時間，對RNA藥物一旦確定了RNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)和進入體內(nèi)的遞送方式，就可以快速設(shè)計和合成基于RNA的藥物用于臨床測試。

       ◆ 效果持久

       天然RNA很容易被核酸酶降解，在對其合成進行各種修飾之后，RNA的穩(wěn)定性大大增加。例如，諾華2021年上市靶向PCSK9的降脂siRNA療法Leqvio，在一次注射后降脂效果可以持續(xù)6個月以上，顯著增加了給藥間隔時間。

       ◆ 罕見病

       由于罕見病藥物的研發(fā)無法保證利潤，因此制藥公司生產(chǎn)治療罕見性疾病的積極性不高?；赗NA藥物而言，一旦RNA的化學(xué)性質(zhì)及其遞送系統(tǒng)得到優(yōu)化，開發(fā)這類藥物的成本就會大大降低。個性化RNA藥物為非常罕見的疾病提供高效治療的可能性。

       ◆ 無遺傳毒性風(fēng)險

       與基因療法相比，RNA療法沒有顯著的遺傳毒性。在基因療法中，使用病毒載體將DNA分子遞送至細胞，該載體有可能整合到基因組并引起突變，使用RNA可以避免這種潛在風(fēng)險。

       ◆ 成功率更高

       小核酸藥物分子量小、靶點多、半衰期長、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢加持下，使小核酸藥物的研發(fā)成功率更高。以開發(fā)RNA療法的Alnylam公司為例，2012年至2022年間，在公司RNAi平臺下靶向生物標志物的療法中，1期、2期、3期臨床成功率分別為86.7%、81.8%和87.5%，都超過80%，新藥開發(fā)的臨床階段綜合成功率高達62%。

       小核酸藥物覺醒

       1978年哈佛研究人員首次提出ASO概念。

       1998年首次揭示了RNAi的作用機理，2006年被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

       1998年,全球第一個核酸藥物、第一款A(yù)SO藥物福米韋生鈉(fomivirsen sodium)獲批。

       2004年第一款RNA aptamer藥物哌加他尼鈉(pegaptanib)獲批。

       2018年第一款siRNA藥物帕替斯垣(patisiran)獲批上市。

       目前已獲批的小核酸藥物按照作用機制大致分為：反義寡核苷酸(ASO)、剪接轉(zhuǎn)換寡核苷酸(SSO)、RNA干擾(RNAi)和針對蛋白質(zhì)的RNA適配體,目前小核酸藥物的研究主要集中在ASO和RNA干擾中的siRNA。

       截至2023年末，全球已有19款小核酸藥物獲批上市，治療領(lǐng)域主要集中在DMD、罕見的血脂異常、SMA、ALS等罕見病領(lǐng)域。

       1998年至2022年全球總共批準了核酸藥物18款，其中3款RNA疫苗獲批上市，其中兩款新冠疫苗COMIRNATY和SPIKEVAX，還有一款乙肝疫苗Heplisav–B，其余15款為小核酸藥物，包括ASO和SSO總計有9款藥物，5款SiRNA藥物，和1款核酸適配體藥物。

       其中Vitravene、Macugen和Kynamro已退市，在售產(chǎn)品見圖4。

       圖4 1998年至2022年批準的小核酸藥物和mRNA疫苗、批準年份以及適應(yīng)癥

       圖片來源：參考資料4

       2023年，F(xiàn)DA又批準了4款小核酸藥物上市，分別是渤健/Ionis的TOFERSEN（肌萎縮側(cè)索硬化），阿斯利康/Ionis的EPLONTERSEN(多發(fā)性神經(jīng)病)、諾和諾德的NEDOSIRAN SODIUM(1型原發(fā)性高草酸尿癥)、安斯泰來的AVACINCAPTAD PEGOL SODIUM(年齡性相關(guān)性黃斑變性引起的地圖樣萎縮)。

       挑戰(zhàn)和發(fā)展并存

       小核酸藥物也曾受限于核酸遞送技術(shù)，發(fā)展坎坷；2010年前后，由于受限于遞送系統(tǒng)，小核酸藥物的研發(fā)屢遭挫折。

       2010年羅氏終止在德國和美國的RNAi研究，2011年輝瑞和Abbott砍掉了RNAi藥物研發(fā)項目；2011年MSD關(guān)停了舊金山的RNAi藥物研發(fā)中心，2014年將Sirna以1.75億美元的低價賣給Alnylam。2011年，諾華終止了與Alnylam的5年合作關(guān)系，2014年大幅縮減RNAi的投入，并停止了波士頓RNAi業(yè)務(wù)。

       小核酸藥物需要進入人體細胞內(nèi)發(fā)揮作用，從體外遞送到細胞內(nèi)這一過程需要克服穩(wěn)定性、免疫原性、跨膜轉(zhuǎn)運和內(nèi)吞體逃逸等，即親和力之外，還需要克服化學(xué)穩(wěn)定性、對細胞外切和內(nèi)切核酸酶降解的抵抗力，即代謝穩(wěn)定性、靶位點可及性、遞送和生物分布，與蛋白質(zhì)和受體的結(jié)合、藥代動力學(xué)和藥效學(xué)以及毒性和補體激活等技術(shù)難題。目前主要是通過對核苷酸進行化學(xué)修飾來提高底物特異性、增強對核酸酶穩(wěn)定性以及降低免疫原性，修飾的手段包括對核糖、磷酸骨架、堿基以及核酸鏈末端等進行改進。

       通過化學(xué)修飾提高穩(wěn)定性和結(jié)合親和力

       第一代方法主要是利用硫代磷酸鹽進行主鏈修飾，可通過增加疏水性、對內(nèi)切酶的抗性等來促進體內(nèi)細胞攝取、提高生物利用度。

       第二代修飾方法是在核糖上2，位的修飾，包括2’-氟、2’-甲氧基等，可以提高對RNA的結(jié)合親和力并進一步提升核酸酶抗性。

       構(gòu)象上受限制的DNA類似物鎖核酸和三環(huán)DNA（tcDNA）可以使其具有更強的親和力。

       第三代修飾則是核糖的五元環(huán)改造，包括使用PNA、PMO等可以進一步增強核酸藥物對核酸酶的抗性、提高親和力和特異性。

       圖5常見的RNA化學(xué)修飾

       圖片來源：參考資料2

       改進遞送系統(tǒng)提高細胞攝取效率

       化學(xué)修飾可以提高小核酸藥物對核酸酶的抗性、降低免疫原性和增強親和力。但是小核酸藥物需要進入細胞內(nèi)才能發(fā)揮作用。細胞對小核酸藥物的攝取主要是通過不同類型的內(nèi)吞作用，小核酸藥物在隨后進入內(nèi)溶酶體系統(tǒng)，需要進行內(nèi)體逃逸來避免在溶酶體環(huán)境中降解，只有很小部分小核酸藥物能夠逃出內(nèi)體，并順利發(fā)揮作用。ASO由于分子量相對較小，可能不帶電并有一定的疏水性，可以在不需要遞送劑的情況下有效地進入細胞并逃逸到細胞質(zhì)和細胞核，不過這時往往需要較高的藥物劑量。對于雙鏈siRNA藥物，由于體積太大，帶負電荷，無法在沒有遞送系統(tǒng)的情況下進入細胞，因此遞送系統(tǒng)的優(yōu)化和改進可以提升小核酸藥物的實用性。

       目前的遞送系統(tǒng)有病毒載體和非病毒載體，病毒載體多應(yīng)用于基因治療，小核酸藥物非病毒載體應(yīng)用相對更多，非病毒載體又可以分為兩類：與載體直接共軛相連和以納米顆粒載體遞送。

       圖6治療性寡核苷酸遞送系統(tǒng)，化學(xué)綴合物（圖左）和納米顆粒載體（圖右）

       圖片來源：參考資料1

       聚合物、細胞穿透肽（CPPs）和脂質(zhì)可以與小核酸藥物共價結(jié)合以實現(xiàn)被動靶向，而小核酸藥物與抗體、受體配體和適配體的共價結(jié)合則適用于主動靶向。

       納米顆粒載體可用于封裝帶負電荷的小核酸藥物，可以基于脂質(zhì)，如脂質(zhì)納米顆粒（LNPs）和外泌體；可以基于聚合物，如樹枝狀聚合物和聚磷脂等；也可以基于肽或者由幾種不同類型的化合物組成的混合系統(tǒng)。

       CPP只與不帶電的小核酸藥物兼容，如PMO和PAN，脂質(zhì)體和GalNAc則與所有類型的小核酸藥物兼容。

       小 結(jié)

       小核酸藥物在近幾年取得了長足進步，但是對內(nèi)吞進入細胞的小核酸藥物來說經(jīng)過內(nèi)體逃逸進入細胞質(zhì)才能發(fā)揮作用，研究表明通過內(nèi)吞作用的小核酸內(nèi)體逃逸率不足0.01%。因此解決內(nèi)體逃逸仍是小核酸藥物遞送中需要解決的問題。此外大多數(shù)藥物以肝臟為目標，無特異性地輸送到全身，還需要進一步的技術(shù)突破來增強組織特異性遞送；因為大多數(shù)的治療針對罕見病，臨床數(shù)據(jù)有限，隨著高血脂、脂肪肝炎等常見疾病藥物的出現(xiàn)，這種情況可能會改變。

       展望未來，RNA醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，必將會對患者帶來巨大的好處。