目前，全球范圍內已有四款RNAi療法ONPATTRO® (patisiran)、GIVLAARI® (givosiran)、OXLUMO™ (lumasiran)、Leqvio®* (inclisiran)獲批上市。隨著(zhù)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(kāi)始布局這一領(lǐng)域。

       RNAi（RNA Interference）即RNA干擾，是由外源或內源性的雙鏈RNA（double-stranded RNA，dsRNA）導入細胞而引起的與dsRNA同源的mRNA降解，進(jìn)而抑制相應基因表達的現象，這一現象屬于轉錄后的基因沉默機制(Posttranscriptional gene Silencing，PTGS)。

       這一現象的基本過(guò)程主要包括以下3個(gè)步驟：（1）dsRNA進(jìn)入細胞內，細胞質(zhì)中的一種核酸內切酶Dicer將dsRNA切成多個(gè)特定長(cháng)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，其中反義鏈與體內一些酶（包括內切酶、外切酶、解旋酶等）結合形成RISC（RNA-induced silencing complex，RNA誘導的沉默復合物)；（3）RISC與對應的同源mRNA特異性結合，發(fā)揮其核酸酶的功能在結合部位切割mRNA使之降解，失去相關(guān)基因的表達能力。

       圖1. RNAi的基本機制[1]

       在這一過(guò)程中，siRNA不僅能引導RISC切割同源單鏈mRNA，而且可作為引物與靶RNA結合并在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。

       根據以上機制，RNAi可以用于高通量研究基因功能、基因敲除、基因表達調控以及基因治療等。

       RNAi療法現狀及進(jìn)展

       RNAi現象最早在1995年由科研人員研究線(xiàn)蟲(chóng)時(shí)發(fā)現，2002年《科學(xué)》雜志和美國科學(xué)促進(jìn)會(huì )將 RNAi 技術(shù)評選為當年十大重大科學(xué)成就之首，相關(guān)研究發(fā)現更是于2006年獲得諾貝爾生理學(xué)和醫學(xué)獎。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(kāi)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(guò)靜脈注射的RNAi藥物，靶向甲狀腺素運載蛋白（TTR）。通過(guò)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，并恢復這些組織的功能。

       Givosiran是是繼Patisiran之后第二款獲得FDA批準上市的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(zhù)降低誘導的肝 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(guò)減少這些中間產(chǎn)物的積累，givosiran有潛力預防或減少卟啉癥發(fā)作的發(fā)生，控制慢性癥狀，并減輕疾病負擔。

       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是一種可導致PH1缺陷的上游酶。Lumasiran通過(guò)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(guò)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，對于使用最 大耐受劑量他汀類(lèi)藥物治療后LDL-C仍無(wú)法達標的患者，Inclisiran可使LDL-C下降達52%。

       目前在全球范圍內所有開(kāi)發(fā)RNAi療法的公司中，屬Alnylam產(chǎn)品管線(xiàn)最為豐富。除了上述已上市的四款RNAi療法外，其研發(fā)管線(xiàn)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(kāi)發(fā)的QPI-1002、QPI-1007，Sylentis/PharmaMar開(kāi)發(fā)的Tivanisiran，以及Dicerna開(kāi)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，其所針對的適應癥也各有不同。整體來(lái)看，早期開(kāi)發(fā)的RNAi療法適應癥均為罕見(jiàn)病，但隨著(zhù)RNAi療法領(lǐng)域研究的成熟，現階段有越來(lái)越多的針對常見(jiàn)病如各類(lèi)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)勢及其遞送系統

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

       （1）首先，小分子藥物與單抗均是通過(guò)與靶點(diǎn)蛋白的相應的結合位點(diǎn)結合而實(shí)現其生理功能，而很多靶點(diǎn)蛋白位點(diǎn)成藥性差，無(wú)法通過(guò)相關(guān)小分子或者單抗的結合抑制/激動(dòng)其生理功能，而RNAi直接從源頭出發(fā)，在基因層面將相關(guān)靶點(diǎn)的mRNA沉默，使其無(wú)法表達相關(guān)蛋白以達到治療的目的。

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

       （3）最后，在藥物設計層面，小分子藥物的設計成功率大多數情況下依靠的是一次次對化合物的結構修飾，花費大量精力、時(shí)間、資金后才有可能獲得活性良好的潛在藥物，而對RNAi而言，在測得相關(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)結構用于后期的藥物開(kāi)發(fā)。

       當然，RNAi療法相 對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(kāi)發(fā)難度在于外源性siRNA要進(jìn)入胞內發(fā)揮作用需要繞過(guò)一系列正常生理活動(dòng)，如機體對外源性物質(zhì)的免疫識別、腎 臟的過(guò)濾與清除、跨膜運輸、以及核酸酶的降解等。目前解決這一問(wèn)題的方案主要是通過(guò)合適的結構修飾，結合藥物遞送系統來(lái)實(shí)現的。

       在藥物遞送系統方面，目前行業(yè)內主流的并且已經(jīng)在多項臨床試驗運用并且得到上市驗證的遞送系統包括脂質(zhì)體納米顆粒（LNP，Lipid Nanoparticles）、GalNac-siRNA 偶聯(lián)物系統等。

       圖2. LNP與GalNac-siRNA對比[3]

       其中，LNP是研究最久最成熟的RNAi 藥物遞送系統，第一個(gè)上市的RNAi藥物 patisiran即采用了 LNP 遞送系統。一般認為，LNP通過(guò)非共價(jià)親和力和細胞膜結合，并通過(guò)內吞作用進(jìn)入細胞，進(jìn)入細胞后mRNA逃離內吞小泡，被釋放到細胞質(zhì)中表達靶蛋白。

       GalNAc-siRNA 偶聯(lián)技術(shù)則是Alnylam 率先研發(fā)出的新一代RNAi 藥物導入系統，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，且相關(guān)藥物的開(kāi)發(fā)也證明了其安全性。

       結語(yǔ)

       目前，隨著(zhù)RNAi技術(shù)的日漸成熟，關(guān)于各類(lèi)疾病的基因層面的病理研究也越來(lái)越深入，同時(shí)越來(lái)越多新的藥物遞送系統被開(kāi)發(fā)并被運用于臨床研究中，相信隨著(zhù)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(jiàn)病逐步擴展到常見(jiàn)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：醫藥Max，醫藥行業(yè)從業(yè)者，主要從事新藥臨床試驗開(kāi)發(fā)工作，熟悉新藥開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)。