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生物科技的下个10年RNA药物王者归来 [复制链接]

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沈阳白癜风医院 http://m.39.net/pf/a_5212240.html

撰文

谢雨礼博士

编辑

同写意

Jingyu

引言

今年9月份的药品集采中,降脂药物阿托伐他汀竞争激烈。未中标药企就地解散销售队伍的消息震动业界。

试想,如果有一天,病人只需要每半年打一针,既不需要吃药,也不需要节食,就能维持正常的体重和血脂。到那一天,现有的降脂药物可能被淘汰,那又将是怎样一番景象。随着RNA药物Inclisiran三期临床的成功,这一天也许就在眼前了。

Inclisiran是由Alnylam开发后转让给TheMedicinesCompany的一款靶向PCSK9的小干扰核酸(siRNA)药物。PCSK9是人体变异自证的降脂靶点,已有两款单抗药物批准上市。单抗药物主要是通过抑制PCSK9蛋白与肝脏中低密度脂蛋白受体(LDLR)的结合发挥降脂作用,需要每月注射;而Inclisiran直接降解PCSK9的信使RNA,抑制PCSK9蛋白合成,只需每半年注射一次。多个临床试验表明,Inclisiran降脂效果优于单抗,且副作用与安慰剂相当[1]。其疗效和安全性如果在大规模人群中得到验证,极有可能带来降脂的革命性疗法,甚至实现在健康人群中模拟PCSK9变异,预防与高血脂相关的慢性疾病。正是如此,诺华先下手为强,已于11月25日宣布97亿美元并购TheMedicinesCompany,将Inclisiran纳入囊中。

早在年8月,FDA就批准了第一个siRNA药物Patisiran,用于治疗神经退行性疾病hATTR变性;年11月20日,又批准了用于治疗急性肝卟啉症(AHP)的第二个siRNA药物Givosiran。他们都是由Alnylam的siRNA技术平台研发成功的罕见病药物。使用脂质纳米颗粒(LNP)技术递送的Patisiran副作用比较明显,注射前需要使用抗组胺药物和激素预防过敏反应。Givosiran和Inclisiran使用的则是更加安全的GalNAc偶联技术。

Inclisiran如果最终获批,标志着siRNA药物进入对安全性要求高,但市场更大的慢病领域。命运多舛的RNA药物将真正迎来“王者归来”的高光时刻。

RNA药物的发展历程

RNA很长一段时间被认为只是在基因与蛋白质之间传递信息的分子。其实在生命起源之初,RNA才是唯一的生命分子,既可储存信息,也具有酶的功能。亿万年的进化和演变,才产生了DNA和蛋白分子[2]。毫不奇怪,RNA除了充当蛋白合成的信使(mRNA)外,还具有非常重要的调控功能,这样的非转录RNA包括miRNA,siRNA,lncRNA,piwiRNA等等。其中,仅miRNA分子就有多种,调控至少三分之一的人类基因。自年Watson-Crick发现DNA双螺旋结构,人们就产生了根据核酸包含的遗传信息和碱基配对规律实现“程序化”制药的梦想。

在追求这个梦想过程中,RNA药物起步最早,种类包括反义核酸(ASO)、小干扰核酸(siRNA)、适配体(aptamer)、核内小核酸(snRNA)、信使RNA(mRNA)等5种。最近有人将基因编辑工具比如GRISPR-Cas9包含的RNA分子也归于RNA药物之列。这样,RNA药物就可以全面覆盖DNA,RNA和蛋白质三大靶点类型。U1snRNA和基因编辑处于非常早期,下面以ASO、siRNA、aptamer和mRNA为重点,简单介绍RNA药物的发展历程。

1)反义核酸(ASO)药物

年,哈佛大学科学家Zamecnik等人使用配对的核酸分子抑制RNA病*的复制,第一次提出了反义核酸(ASO)的概念[3]。

当时的想法比较简单,就是通过碱基配对,封堵DNA或者RNA的翻译和转录。超出人们预期的是,ASO还可以招募RNase酶降解mRNA,干扰pre-mRNA的剪接,甚至还可以间接增强某些蛋白的表达。这些功能都可以被利用,设计针对各种靶点的ASO药物,比如最近获批的药物Nusinersen和Eteplirsen就是通过调控RNA剪接发挥作用。

目前已有7款ASO药物被批准上市,两款由Sarepta开发外,其余都来自ASO药物的领先公司Ionis(表1)。

表1.上市的ASO药物

反义核酸药物一路走来,道路并不平坦。年,Ionis的第一款药物Fomivirsen批准上市,用于治疗艾滋病人的眼部CMV病*感染。因为抗HIV药物的快速发展,CMV感染的艾滋病人急剧减少,Fomivirsen最终退出市场。时隔14年,Ionis推出治疗家族性高血脂的APOB反义核酸药物Mipomersen。可惜,由于肝*性和流感症状,先是被欧洲拒绝批准,后来美国市场也被小分子药物Lomitapide取代,商业上又是一败涂地。年,Sarepta开发的Eteplirsen是在DMD患者苦求下获批的,被认为疗效证据不足,许多商业保险机构拒绝报销,市场前景可想而知。

好在Ionis屡败屡战,最近相继推出治疗SMA的药物Nusinersen,hATTR变性药物Inotersen,以及治疗家族性高乳糜微粒血症(FAC)的药物Volanesorsen。其中至少Nusinersen曾经因为疗效太好提前中止临床试验,Inotersen则面临副作用更小的siRNA药物Patisiran的强劲竞争。靶向APOC3的药物Volanesorsen与诺华合作,在心血管领域已进入二期临床,能否与Inclisiran匹敌,让人期待。就在昨天,FDA又批准了Sarepta的第二款DMD药物Golodirsen上市。

当前,全球有超过50个ASO药物处于临床研究阶段,治疗领域覆盖中枢神经系统,心血管,抗感染和肿瘤等。曾经被逼改名的Ionis注定成为未来的巨星,目前管线中拥有5个三期,16个二期,5个一期产品。其中一款治疗糖尿病的二期产品GCGR反义核酸的中国权益转让给了国内小核酸领*企业瑞博生物。

2)小干扰核酸(siRNA)药物

RNA药物真正引起制药界的重视,是因为诺奖成果RNAi的发现。年,美国亚利桑那大学的植物学家Jorgensen希望培育五颜六色的牵牛花,于是尝试将深紫色的色素基因插入到植物当中。让人意想不到的是,他只得到了不含色素的白花,检查发现色素基因的表达大大降低了。这个现象让人百思不得其解,因此Jorgensen等人提出了一个所谓基因“共抑制”概念[4]。

后来,Ambrose和Kemphues等科学家发现RNA可以抑制基因的表达,即所谓的RNA干扰现象(RNAi)。年AndrewFire和CraigMello揭示了RNAi的工作机制[5]。

RNAi现象其实是一种降解mRNA的后转录基因沉默(PTGS)。双链RNA在胞质中可以被核酸内切酶Dicer切割成多个小片段(21~23bp,即siRNA)。siRNA再与体内解旋酶等结合形成沉默复合物(RNA-inducedsilencing

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