小核酸藥物是指能利用siRNA 、miRNA及反義核酸(ASO)等核酸小分子特異性地沉默疾病基因的表達,以治愈特定疾病的藥物。小核酸藥物主要分為siRNA 、miRNA 、ASO、小激活RNA(saRNA)、核酸適配體(aptamer)、轉運RNA(tRNA)碎片、抗體核酸偶聯(lián)藥物(ARC)等。其中siRNA 是指雙鏈RNA或發(fā)卡結構RNA 經核酸內切酶剪切后形成,在解旋酶作用下生成正義鏈和反義鏈,并形成RNA 誘導沉默復合體RISC,RISC將靶基因的mRNA 切割降解, 從而抑制靶基因的表達;siRNA藥物主要通過RNAi 機制對靶基因進行調控。miRNA 是指前體miRNA 被轉運到細胞質中, 核酸內切酶將其剪切成約為20-24 bp 的miRNA 雙鏈。隨后被載入RISC 中,一條單鏈miRNA 被降解,另一條成熟的單鏈miRNA 分子與靶mRNA 序列互補配對,調節(jié)基因的表達。ASO是指其mRNA 或其它RNA 互補的DNA 或RNA 分子,可以與mRNA 或者Pre-mRNA特異性的互補結合,抑制該mRNA 的翻譯或引起mRNA 的降解,調節(jié)蛋白的表達及細胞的生長、分化等,從而起到治療疾病的作用。Aptamer 是人工合成的短單鏈DNA或者RNA序列,其通過自身的三維構型與其標靶,如蛋白質、細胞、病毒等實現(xiàn)特異性結合。 小核酸藥物的優(yōu)勢是特異性靶向多個基因從而治療疾病,可干涉細胞的增殖、血管生成、轉移、化療抗性等,這些優(yōu)勢使得小核酸藥物被開發(fā)用于包括腫瘤、多種罕見病如肌萎縮性脊髓側索硬化、杜氏肌營養(yǎng)不良、脊髓性肌萎縮、病毒性疾病、腎臟疾病、心血管疾病等。相比抗體藥,核酸藥物研發(fā)階段不需要進行復雜蛋白修飾和CMC開發(fā)(工藝和質量控制),生產階段制備工藝相對簡單,不需要大規(guī)模哺乳動物細胞發(fā)酵和蛋白純化,具有候選靶點豐富、研發(fā)周期短、藥效持久、臨床開發(fā)成功率高等優(yōu)勢。小核酸藥物從轉錄后水平進行治療,能針對難以成藥的特殊蛋白靶點實現(xiàn)突破,有望攻克尚無藥物治療的疾病包括遺傳疾病和其他難治疾??;具備針對“不可靶向”、“不可成藥”疾病開發(fā)出治療藥物的巨大潛力,有望形成繼小分子藥物、抗體藥物之后的現(xiàn)代新藥第三次浪潮。 由于小核酸藥物是基于RNA 結構進行設計的,人體內有很多水解RNA的酶,因此在人的循環(huán)系統(tǒng)中,小核酸藥物非常容易被水解掉,穩(wěn)定性不足;另外一方面,小核酸藥物雖然能夠精確的通過堿基互補配對識別靶序列,但是由于小核酸藥物是帶有負電荷的核酸大分子,很難通過細胞膜進入細胞內部發(fā)生作用,并且也不具有對特定組織或者細胞的靶向能力,因此小核酸藥物的給藥方式和載體,對于小核酸藥物的成敗具有決定性影響;同時,小核酸藥物的毒副作用也不容小覷,比如正義鏈與同源基因進行配對使得同源基因表達沉默,引發(fā)正義鏈介導的脫靶效應,或者小核酸藥物引發(fā)體內免疫反應等。現(xiàn)今可以針對小核酸藥物的缺陷,研發(fā)出很多改良技術。 1、據不完全統(tǒng)計,全球目前在研的小核酸藥物近500種,其中獲批上市14種藥物,2021年銷量超過25億美元。 2、根據灼識咨詢數據,預計到2025 年全球小核酸藥物銷售額將突破100 億美元,其中RNAi 療法憑借其較為顯著的效果有望能夠實現(xiàn)快速增長,到2025 年預計將達到55 億美元,復合增速達到73%。 全球RNAi 藥物的市場規(guī)模
3、在研究企業(yè)上,按藥物數量依次是Ionis
Pharmaceuticals(92)、Alnylam
Pharmaceuticals(34)、Arrowhead Pharmaceuticals(25)、Sarepta Therapeutics(19)、Sirnaomics(17)、ProQR Therapeutics(16)、Roche(12)、Dicerna
Pharmaceuticals(11)、AstraZeneca(11)、Biogen(10);此外,國內企業(yè)瑞博生物、先導生物、齊魯、天龍醫(yī)藥、海昶生物、吉瑪基因、騰盛博藥、彭濟凱豐均在該領域進行布局。 4、在適應癥上,以腫瘤的研究數量最多,還包括眼科疾病、代謝疾病、高脂血癥、乙型肝炎、假肥大性肌營養(yǎng)不良、非酒精性脂肪性肝病、心臟病、肌萎縮側索硬化癥、囊性纖維化等。 5、將目前處于II/III期臨床以上階段的藥物統(tǒng)計如下: 1、Biogen&Ionis:諾西那生 諾西那生(nusinersen)是由Biogen和 Ionis 制藥聯(lián)合開發(fā)的一種ASO,目前已在全世界包括中國的40多個國家地區(qū)獲批上市,用于治療兒童和成人的脊髓性肌萎縮癥(SMA)。諾西那生通過改變SMN2基因的剪接,增加全功能性SMN蛋白的生產,通過鞘內注射給藥,可以直接將藥物輸送到脊髓周圍的腦脊液中,從而改善運動功能、提高生存率,改變SMA的疾病進程。在臨床試驗項目中,諾西那生鈉顯示出了良好的獲益風險比,最常見的不良反應是呼吸道感染和便秘。ASO給藥后出現(xiàn)凝血異常和血小板減少,包括急性重度血小板減少?;颊呖赡茉黾映鲅l(fā)癥的風險。SMA是一種罕見的遺傳性神經肌肉疾病,以脊髓和下腦干中運動神經元的丟失為特征,從而導致嚴重的、進行性肌肉萎縮和無力;如果不進行治療,大多數患有較嚴重疾病類型(SMA I型)的嬰兒在沒有呼吸干預的情況下,無法活到兩歲。 2、Alnylam&Sanofi:Patisiran Patisiran(Onpattro )是全球第一款RNAi藥物,由Alnylam和Sanofi聯(lián)合開發(fā),用于治療遺傳性甲狀腺素介導的淀粉樣變性的多發(fā)性神經?。╤ATTR)。Onpattro將siRNA包裹在脂質納米顆粒中,在輸注治療中將藥物直接遞送至肝臟,通過與編碼異常甲狀腺素蛋白(TTR)的mRNA相結合,阻止TTR的產生。根據2021年發(fā)表于Neurology上的文章,使用Olink Explore蛋白組平臺,對使用patisiran的受試者進行檢測,通過對上千種生物標志物的系統(tǒng)分析,最終發(fā)現(xiàn)一個新型的蛋白標志物Nlf可用于監(jiān)控hATTR疾病進展和藥物治療響應;同時,Olink PEA技術發(fā)現(xiàn)的心臟健康相關的生物標志物NT-ProBNP與APOLLO臨床試驗中陽性標志物一致。hATTR是由基因突變引起的,這種突變會影響體內TTR的功能。TTR蛋白主要在肝臟中產生,是維生素A的載體。當TTR發(fā)生突變時,人體內會積累異常的淀粉樣TTR(ATTR),對人體器官和組織(如周圍神經和心臟等)造成損傷,引發(fā)難以治療的外周感覺神經病變、自主神經病變或心肌病。
3、Sarepta
Therapeutics:依特立生 依特立生(eteplirsen 、Exondys51)是由Sarepta
Therapeutics 開發(fā)的ASO藥物,是FDA目前唯一批準的治療杜氏肌營養(yǎng)不良(DMD)藥物。Exondys
51靶向抗肌萎縮蛋白mRNA前體的剪接過程,旨在引入外顯子51跳躍(exon 51 skipping),生成截短但仍具有功能的抗肌萎縮蛋白。Exondys
51的獲批是基于其在臨床試驗中達到了多項生物學終點,包括正確完成外顯子跳躍的RNA生成水平,抗肌萎縮蛋白的表達,及肌肉強度的增加。據統(tǒng)計,約有13%的DMD患者攜帶的基因突變適合外顯子51跳躍療法。 4、Nippon
Shinyaku:維托拉生 維托拉生(viltolarsen)是日本新藥株式會社開發(fā)的一種ASO藥物,于2020 年 3 月在日本獲批上市,用于治療DMD。維托拉生通過跳過外顯子 53,使部分患者 DMD 基因的移框缺失變?yōu)橥蛉笔?,以減輕癥狀(盡量接近 BMD的外在表現(xiàn))。2021年8月,CDE 宣布將維托拉生納入優(yōu)先審評審批,用于肌營養(yǎng)蛋白的基因缺失經驗明可通過 53 號外顯子跳躍治療的杜氏肌營養(yǎng)不良。目前,公司針對 4-8 歲、具有獨立行走能力的DMD男童,正在開展一項為期 48 周的隨機、雙盲、安慰劑對照、國際多中心臨床試驗,旨在探究維托拉生在研究群體中的療效、安全性和耐受性。 5、Arrowhead:ARO-APOC3 ARO-APOC3是由Arrowhead一款靶向APOC3 mRNA的RNAi療法,通過沉默APOC3的表達,來降低有害脂蛋白指標(即TG和VLDL水平),提升“好”膽固醇HDL的水平。ARO-APOC3正在被開發(fā)用于治療高甘油三酯血癥(HTG)、嚴重高甘油三酯血癥 (sHTG) 和家族性乳糜微粒血癥綜合征 (FCS) 。在2021年11月公布的數據顯示,4例FCS患者在接受ARO-APOC3治療后,APOC3平均降低98%,甘油三酯(TG)平均減少91%,并且耐受性總體良好。此外,25例高甘油三酯血癥的非FCS患者在ARO-APOC3治療后,療效和安全性結果與4例FCS患者類似。 6、Sylentis:Tivanisiran Tivanisiran是Sylentis公司開發(fā)的一種瞬時電位通道香草醛亞型-1 (TRPV1)的siRNA基因療法,角膜受三叉神經的傳入纖維支配,其中TRPVI1蛋白在這一過程中充當疼痛傳感器,其受體與應激產生的炎癥和纖維增生有關。目前處于III期試驗,是開發(fā)得最快的針對神經性疼痛干眼癥的siRNA療法。
|