前言

小核酸是指包括小干扰核酸(siRNA)、反义核酸(ASO)、微小RNA(miRNA)和核酸适配体(Aptamer)的寡核苷酸分子。
小核酸药物是其中长度较短，碱基少于30nt的一类，主要通过碱基互补配对原则作用于细胞内的mRNA，调控蛋白质的表达，从而达到治疗效果。是与小分子药物、抗体药物完全不同的全新药物类别。主要的小核酸药物是siRNA药物和反义核酸药物，二者主要作用于细胞质的mRNA，通过碱基互补识别和抑制靶mRNA，实现对蛋白表达的调控，达到治疗疾病的目的。

作者 | 子渊

小核酸药物发展史

1978年哈佛大学科学家Paul Zamecnik等⼈⾸次报道了反义寡核苷酸 ，可抑经肉瘤病毒的复制。过经20年发展，1998年首款ASO（反义寡核苷酸药物）药物Vitravene 获批上市。同年，Andrew Fire和Craig Mello在线虫中首次揭示了RNAi作用机制，并因此于2006年获得诺贝尔生理学与医学奖。2001年RNAi技术被Science杂志评为2001年的十大科学进展之⼀。2004年首款siRNA药物Bevasiranib进入临床，小核酸药物领域迎来快速发展期，各大药企纷纷进入该领域。然而，由于小核酸的不稳定性以及递送效率低等缺点，多款药物在临床研究中失败，并宣布终止开发，随后多家大药企放弃并出售小核酸开发平台，行业发展一度陷入低谷期，小核酸的成药性被质疑。

在世界各国的企业和科学家的持续不断研发下，GalNac递送系统和化学修饰等技术的出现，初步解决了小核酸的递送及稳定性问题，小核酸药物又重新迎来新的研发热潮。在接下来的2016-2021年全球多款重磅小核酸产品陆续上市，在罕见病和慢性病等领域取得重大突破，进一步验证小核酸药物的治疗潜力。

1.GalNAc偶联修饰作用特点

（1）GalNAc（N-乙酰化的半乳糖胺）偶联修饰是当前最常用的小核酸药物递送系统，最近上市的三款siRNA药物均采用GalNAc修饰，通过将GalNAc以三价态的方式共价偶联至核酸3’末端构成。GalNAc是去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）配体，能以nM级高亲和性结合ASGPR，随后受体在网格蛋白介导的内吞作用下将GalNAc及核酸摄取进入细胞。

图 小核酸药物发展史（来源：Frost & Sullivan）

2.GalNAc偶联修饰的优势

GalNAc偶联修饰的优势在于偶联的核酸分子量较小，可以通过皮下注射的方式达到较好的药物分布效果，并且作用时效长达数月。此外由于高效靶向肝脏，所需药物剂量小，副作用小。但由于ASGPR仅在肝实质细胞特异性高表达，存在组织局限性。肝癌细胞分化程度高，受体表达降低，也难以用于肝癌治疗。

小核酸创新药
慢性乙肝

1.慢性乙肝介绍

乙肝（慢性乙型病毒性肝炎，CHB）是由乙型肝炎病毒（HBV）引起的一种传染病。指的是感染了乙肝病毒以后，造成肝脏的炎症损伤，如果肝脏损伤持续发作时间持续超过半年以上，称为慢性乙肝。全球乙肝病毒携带者约2.96亿人（WHO），国内乙肝携带者约8000万左右。乙肝早期多数无症状，随着疾病进展会逐渐出现肝炎、肝纤维化乃至肝癌。

2.目前用于慢性乙肝治疗的药物

常用的核苷类药物（恩替卡韦、替诺福韦等）需要终身服药且只能抑制HBV DNA复制，从而缓解炎症活动性。对乙肝病毒表面抗原（HBsAg）、乙肝整合DNA（intDNA）均无作用，更无法清除肝细胞核内的乙肝cccDNA，停药后cccDNA又重新成为病毒复制模板。

3.在研用于慢性乙肝治疗的小核酸药物

乙肝病毒基因组cccDNA能够转录多个不同长度的RNA，并翻译为多种病毒蛋白，其中DR1和DR2两个片段在多个转录本中相同。因此针对该区域设计的小核酸药物可直接作用于病毒转录产生的所有mRNA，并同时诱导其降解，在病毒蛋白产生前发挥抑制作用。而经GalNAc修饰后，小核酸药物能够被高效递送至肝脏组织，安全性和耐受性良好。JNJ-3989是由Arrowhead和强生共同开发的siRNA药物，旨在沉默所有HBV基因产物，并在当前标准护理核苷酸和核苷类似物起作用的逆转录过程的上游进行干预，能够降解来自游离cccDNA和整合入宿主基因组的HBV DNA产生的多种HBV RNA，抑制所有HBV蛋白的产生。

图 JNJ-3989临床2期试验数据
（来源：Arrowhead官网）

小核酸创新药
心血管疾病

1.心血管疾病介绍

也称为循环系统疾病，是一系列涉及循环系统的疾病，循环系统指人体内运送血液的器官和组织，主要包括心脏、血管，可以细分为急性和慢性，一般都是与动脉硬化有关。据世卫组织估计，2019年有1790万人死于心血管疾病，占全球所有死亡人数的32%。全球前十大死因中前两名为缺血性心脏病和卒中，均为心血管疾病。

2.目前用于心血管疾病治疗的药物

常用的有他汀类药物以及PCSK9单抗用于降低LDL-C水平。前蛋白转化酶枯草溶菌素9型（PCSK9）是参与调控LDL-C的重要靶点之一。血液经过肝脏时，肝细胞表面的低密度脂蛋白受体（LDLR）能够结合LDL，并内吞进入溶酶体降解。随后LDLR会循坏返回细胞表面继续结合新的LDL-C，进一步降低血浆中LDL-C的水平。PCSK9能够高亲和性结合LDLR，导致LDLR内吞后降解，降低细胞表面LDLR水平从而造成患者体内LDL-C蓄积，增加心血管疾病风险。家族性高胆固醇血症的患者体内PCSK9存在功能获得性突变。因此，降低PCSK9的表达水平能够恢复LDLR运载LDL-C的能力，降低LDL-C水平。

3.用于心血管疾病治疗的小核酸药物

2021年12月22日，诺华旗下siRNA药物Inclisiran获得FDA批准，用于治疗动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）。Inclisiran的获批是基于3项3期临床试验结果，其中ORION-10试验招募了1561名动脉粥样硬化性心血管疾病患者，ORION-11 试验招募了1617名动脉粥样硬化性心血管疾病风险等效患者。Inclisiran的长效性有望提高患者依从性。他汀类药物服药频率为每日一次，单抗类药物每两周一次皮下注射。相比之下Inclisiran每半年一次皮下注射即可达到良好的降低LDL-C效果，大幅降低了患者的用药频率，有望提高患者依从性，达到更好的治疗效果。

总结

小核酸药物相比现有小分子和抗体药物具有药物靶点筛选快、研发成功率高、不易产生耐药性、更广治疗领域和长效性等优点，并且有望从“源头”解决疾病，具有较大发展潜力。从目前已有的药物临床数据来看，小核酸药物已经初步展现出治愈疾病、替代现有疗法和填补空白适应症的潜力。目前小核酸药物处境类似10年前的抗体药物，仍然存在部分技术难关有待突破，包括肝脏以外组织的特异性递送难题以及早期脱靶发现等问题。参考Alnylam从I期到III期接近60%的成功率，一旦技术问题实现突破，小核酸药物有望迎来行业快速发展阶段，成为继小分子和抗体药物之后的第三代主流药物，全面革新现有疗法，并造福更多的慢性病患者！

参考文献
[1] Overcoming cellular barriers for RNA therapeutics https://www.nature.com/articles/nbt.3802
[2] PCSK9 Inhibition With Monoclonal Antibodies: Modern Management of Hypercholesterolemia，doi/epdf/10.1002/jcph.766
[3] Inclisiran in Patients at High Cardiovascular Risk with Elevated LDL Cholesterol，DOI: 10.1056/NEJMoa1615758

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