RNA治疗药物递送的进展：从概念到临床

抗体圈 · 公众号 · · 2025-05-15 16:42

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RNA 可以被修饰并仍然保持其效力的程度在很大程度上取决于核酸的性质及其作用机制。例如，依赖于相对强大的 RNA 诱导沉默复合物（ RISC ）的 siRNA 等短 RNA ，通常可以被严重修饰。相比之下，必须由核糖体有效翻译的大 mRNA 对修饰更敏感，并利用天然存在的 RNA 修饰，如假尿嘧啶和 5- 甲基胞苷取代。事实上，最近的研究表明，在某些情况下， mRNA 的碱基修饰实际上 会降低 效力，而 siRNA 中的化学修饰几乎无处不在地应用于体内使用

【NO.2】基于 RNA 的基因 / 蛋白质调控的应用

1.蛋白质下调 —siRNA 、 ASO 和 microRNA

简单来说，疾病相关蛋白可以通过以下两种方式之一改变：上调或下调。在 Fire 及其同事发现 siRNA 后，使用 RNA 选择性下调蛋白质经历了范式转变。短干扰 RNA 的长度通常为 21-23 个碱基对，可以通过 RISC 选择性地结合和降解互补的 mRNA （图 2 ）。经过近二十年的研究，基于 siRNA 的疗法代表了临床上最先进的 RNA 药物平台之一。特别是 Alnylam Pharmaceuticals ，有几种 siRNA 药物正在进行临床试验。他们最先进的药物，也是最先进的 siRNA 疗法之一 patisiran ，是一种含有针对突变转甲状腺素蛋白的 siRNA 的 LNP ，用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性。 Patisiran 目前处于 III 期临床试验中在 II 期试验中显示出显著的剂量依赖性敲低，不良事件最小，其他公司也投资了基于脂质复合物的 siRNA 药物的使用（表 2 ）。然而， Alnylam 和其他人越来越多地报道了 GalNAc 偶联物技术的重大进展（表 2 ）。尽管 Alnylam 最近决定停止开发 revusiran ，这是一种 GalNAc-siRNA 偶联药物，也可以治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性但该公司还有几种 GalNAc 偶联物正在其管道中，这些偶联物利用了一种更新的 “ 增强稳定化学 ” ，可以解决导致 Revusiran 从临床试验中删除的问题 ]. 令人惊讶的是，目前的一些临床试验使用裸露的、尽管是化学修饰的 siRNA 。几乎所有这些裸 siRNA 都是局部递送的（表 2 ），与全身递送相关的 RNA 降解和全身免疫激活的风险相比，降低了 RNA 降解和全身免疫激活的风险。裸 siRNA 的一个有趣用途是 Silenseed 的 siG12DLODER ，它将靶向 KRAS 癌蛋白的 siRNA 封装在可植入和可降解的聚合物基质中，用于治疗胰腺癌。然而，人们担心，在某些情况下，这种治疗的积极作用可能是通过诱导非特异性和免疫机制介导的，例如 siRNA 与 toll 样受体的结合。

图 2 ：使用 RNA 调节基因和蛋白质表达。一旦递送到细胞中， RNA 大分子可以利用不同的细胞内机制来控制基因和蛋白质表达。（ I ）反义寡核苷酸（ ASO ）与靶 mRNA 杂交可通过诱导 RNaseH 核酸内切酶活性导致基因表达的特异性抑制，从而裂解 mRNA-ASO 异源双链体。（ II ）短干扰 RNA （ siRNA ）被 RNA 诱导的沉默复合物（ RISC ）识别，该复合物在 siRNA 的反义链的引导下特异性结合和切割靶标 mRNA 。（ III ）体外转录的 mRNA 利用宿主细胞的蛋白质合成机制将编码的遗传信息翻译成蛋白质。核糖体亚基与帽和 poly （ A ）结合蛋白一起被募集到 mRNA 中，形成翻译起始复合物。（ IV ）在 CRISPR-Cas9 系统中，单向导 RNA （ sgRNA ）与编码 Cas9DNA 核酸内切酶的 mRNA 共同递送允许双链 DNA 的位点特异性切割，导致靶基因及其产物的敲除。 CRISPR ，成簇的规则间隔短回文重复序列。

尽管 siRNA 在临床试验中占有重要地位，但它并不是唯一，甚至不是第一个在临床阶段研究蛋白质敲低的 RNA 药物。临床试验中最早广泛使用的 RNA 药物是反义寡核苷酸（ ASO ）。与 siRNA 一样， ASO 旨在通过与靶 mRNA 的 Watson-Crick 碱基配对来阻断蛋白质翻译，并且可以对其进行修饰以提高稳定性。然而， ASO 通过多种机制抑制蛋白质的产生，例如空间阻断核糖体附着或引发 RNase-H 激活。它们还可以促进外显子跳跃（一种省略有缺陷外显子的 RNA 剪接形式），从而可以删除蛋白质内的错误序列，在某些情况下，甚至会导致蛋白质上调，这可用于治疗某些基因受到抑制的疾病。 ASO 的另一个用途是它们能够在不使用转染试剂的情况下进入细胞，尽管这种摄取并不总是导致治疗作用。四种 ASO 已获得临床批准，所有这些 ASO 都经过化学修饰，无需递送载体即可使用，是迄今为止唯一获得 FDA 批准的用于蛋白质调节的 RNA 药物。最近的一种是 Spinraza （ nusinersen ），鞘内注射用于治疗脊髓性肌萎缩症。它与静脉输注的 ASO 药物 Exondys51 （ eteplirsen ）一起治疗杜氏肌营养不良症，玻璃体内注射的 ASO 用于治疗眼巨细胞病毒的 Vitravene （ fomivirsen ），以及皮下注射的 Kynamro （ mipomersen ），以编码载脂蛋白 B 的 mRNA 为靶点，用于治疗高胆固醇血症。临床试验中仍有几种 ASO ，其中大多数是在没有载体的情况下交付的（表 2 ）。特别令人感兴趣的是 IonisPharmaceuticals 利用类似于 Alnylam 开发的 GalNAc-ASO 偶联物来递送 siRNA 的研究。此类批准和临床研究的乐观情绪也促使研究人员继续研究 ASO