小核酸藥物研發(fā)產(chǎn)業(yè)研究：從上游解決疾病一、作用于蛋白質(zhì)上游的創(chuàng)新機(jī)制藥物1.1

相比于靶向蛋白質(zhì)的療法具有先天優(yōu)勢(shì)錯(cuò)誤轉(zhuǎn)錄翻譯的蛋白質(zhì)是導(dǎo)致疾病的原因之一。中心法則是

FrancisCrick于

1957年提出的，闡明了遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)生物

大分子間轉(zhuǎn)移的基本法則：DNA分子中的遺傳信息轉(zhuǎn)錄到

RNA分子中，再由

RNA翻譯生成體內(nèi)各種蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的主

要功能是作為生物體的結(jié)構(gòu)成分和調(diào)節(jié)新陳代謝活動(dòng)，從而維持機(jī)體正常功能。而

DNA的突變或轉(zhuǎn)錄翻譯的錯(cuò)誤將產(chǎn)生非

正常功能的蛋白質(zhì)，從而可能導(dǎo)致疾病。靶向蛋白質(zhì)的藥物存在顯著局限性。具有由于非正常功能蛋白會(huì)通過錯(cuò)誤信號(hào)傳導(dǎo)或影響細(xì)胞代謝等方式導(dǎo)致疾病，因此目

前主流的小分子和大分子藥物均是通過靶向結(jié)合致病蛋白，調(diào)節(jié)其蛋白質(zhì)功能，從而實(shí)現(xiàn)治療疾病的目的，這類靶點(diǎn)蛋白包

括激酶、受體、抗原等。盡管部分小分子和抗體藥物已經(jīng)在臨床中獲得較好療效，并且具有易生產(chǎn)、給藥方便、穩(wěn)定、精準(zhǔn)

等優(yōu)勢(shì)，然而，這種靶向蛋白質(zhì)的治療方式存在局限性：可成藥的蛋白質(zhì)靶點(diǎn)選擇較少。蛋白只占了基因組信息的極少部分，人類的基因組中，僅

1.5%的序列編碼了蛋白質(zhì)，

其中和疾病相關(guān)的蛋白只占

10-15%，而在這些疾病相關(guān)的致病蛋白中，超過

80%的蛋白質(zhì)不能被目前常規(guī)的小分子及

大分子藥物所靶向，屬于不可成藥蛋白，因此藥物靶點(diǎn)的選擇范圍較窄；多數(shù)靶點(diǎn)仍然處于尚未發(fā)現(xiàn)的狀態(tài)。目前全球已批準(zhǔn)的藥物僅可以與由

0.05%的基因組所編碼的約

700

種蛋白質(zhì)相互

作用，仍然存在較多難以開發(fā)和覆蓋的靶點(diǎn)，需要多次試驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證，尚未滿足臨床需求；需要考慮蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)較復(fù)雜。小分子藥物主要通過靶向蛋白質(zhì)結(jié)合口袋發(fā)揮作用，然而蛋白質(zhì)并非靜態(tài)結(jié)

構(gòu)，在體內(nèi)發(fā)揮作用時(shí)可能會(huì)發(fā)生變構(gòu)，進(jìn)一步加大藥物開發(fā)難度，因此早期藥物開發(fā)和篩選過程復(fù)雜；應(yīng)用范圍受到結(jié)合位點(diǎn)限制?？贵w藥物的結(jié)合位點(diǎn)主要在于細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)或細(xì)胞外，其應(yīng)用受到一定限制；需要反復(fù)用藥甚至還會(huì)復(fù)發(fā)。這類藥物不直接調(diào)節(jié)蛋白濃度，主要調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能，例如抑制/促進(jìn)信號(hào)傳導(dǎo)及催化蛋

白活性等，僅起到“治標(biāo)”作用，存在需要長(zhǎng)期高頻用藥或復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)?；?qū)用姣煼ㄏ啾鹊鞍踪|(zhì)靶向藥物具有更大潛力。如果能直接從上游對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)直接進(jìn)行調(diào)控，將有望能夠避開以上問題，

因此，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化基因水平治療的藥物潛力將超過當(dāng)前蛋白質(zhì)靶向療法，例如核酸藥物。核酸藥物是指人工合成的具有疾病治療功能的

DNA或

RNA片段，能夠直接作用于致病靶基因或

RNA片段，旨在改變宿主遺傳信息的編輯，具有治愈疾病的

潛力，成為“治標(biāo)治本”的治療選擇。此外，由于核酸藥物理論上可以調(diào)節(jié)任何基因表達(dá)，將藥物靶點(diǎn)直接擴(kuò)大到蛋白質(zhì)上

游，因此不會(huì)受限于蛋白質(zhì)的成藥性問題，有望打破不可成藥性難題。小核酸藥物是目前發(fā)展最為成熟的基因療法之一。其中，目前已有藥品獲批上市，并且治療潛力得到驗(yàn)證的核酸藥物類型主

要是小核酸藥物。廣義的小核酸藥物是指長(zhǎng)度小于

30nt的寡核苷酸序列，范圍涵蓋了小干擾核酸（siRNA）、微小

RNA

（miRNA）、反義核酸（ASO）和核酸適配體（Aptamer）等。相比抗體和小分子藥物，小核酸藥物具有先天優(yōu)勢(shì)：研發(fā)周期短，藥物靶點(diǎn)篩選快：小分子和抗體藥物需要識(shí)別某些蛋白質(zhì)復(fù)雜的空間構(gòu)象，因此需要大規(guī)模的藥物篩選。

而小核酸藥物只需要鎖定致病基因序列，并針對(duì)該基因序列進(jìn)行設(shè)計(jì)及相應(yīng)

RNA片段的合成，因此其早期研發(fā)速度遠(yuǎn)

遠(yuǎn)快于其他種類藥物；不易產(chǎn)生耐藥性：由于抗體和小分子主要通過調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)通路和代謝等方式發(fā)揮治療作用，因此可能會(huì)由于補(bǔ)償通

路上調(diào)或抗原表達(dá)下降等因素產(chǎn)生耐藥性，而小核酸藥物直接調(diào)節(jié)上游基因表達(dá)，因此相對(duì)不易產(chǎn)生耐藥性；治療領(lǐng)域更廣：不受限于蛋白質(zhì)的可成藥性，理論上可以設(shè)計(jì)用于靶向任何感興趣的基因，僅需要目標(biāo)

mRNA的序列

信息，有望攻克尚無藥物的遺傳疾病和其他難治疾病；效果持久：通常來說，小分子藥物的體內(nèi)半衰期以小時(shí)計(jì)算，抗體藥物的體內(nèi)半衰期以天/周計(jì)算，而由于小核酸藥物

可以在體內(nèi)被循環(huán)多次使用，因此能降低給藥頻次，在體內(nèi)的半衰期可以按照月來計(jì)算，對(duì)很多疾病尤其是慢病的治

療具有巨大的臨床價(jià)值；研發(fā)成功率較高：由于小核酸藥物作用機(jī)制明確，通過與

mRNA完成

Watson–Crick堿基配對(duì)來實(shí)現(xiàn)其功能，無需契

合蛋白質(zhì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，因此研發(fā)成功率相對(duì)較高。參考

Alnylam公司的研發(fā)成功率，I期到

III期成功率達(dá)到

59.2%，相

比靶向藥和整體醫(yī)藥的研發(fā)成功率高

5

倍。因此，小核酸藥物的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)使其有望為現(xiàn)代生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)開辟一個(gè)全新的開發(fā)方向，進(jìn)一步填補(bǔ)現(xiàn)有療法的治療空白，

并且具備治愈疾病的潛力。1.2

小核酸藥物的發(fā)展歷經(jīng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)小核酸藥物作為革新了當(dāng)代藥物開發(fā)理念的創(chuàng)新技術(shù)，其發(fā)展過程并非一帆風(fēng)順，中間歷經(jīng)波折，直到近年才逐步被驗(yàn)證認(rèn)

可，縱觀其發(fā)展歷史，大致可分為三個(gè)階段：前期探索：1978年哈佛大學(xué)

Zamecnik等人首次提出反義核酸概念，經(jīng)過

20年發(fā)展，1998年首款

ASO藥物

Vitravene獲批上市。同年，AndrewFire和

CraigMello在線蟲中首次揭示了

RNAi作用機(jī)制，并因此獲得諾貝爾獎(jiǎng)。2001年Elbashir等人首次利用體外合成的

siRNA實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的基因表達(dá)調(diào)控，標(biāo)志著

RNAi開始從研究走向臨床應(yīng)用。震蕩發(fā)展：2004年首款

siRNA藥物

Bevasiranib進(jìn)入臨床，小核酸藥物領(lǐng)域迎來蓬勃發(fā)展期，各大藥企紛紛進(jìn)入該領(lǐng)

域。然而，由于小核酸的不穩(wěn)定性以及遞送效率低等缺點(diǎn)，多款藥物在臨床研究中失敗，并宣布終止開發(fā)，隨后多家

大藥企放棄并出售小核酸開發(fā)平臺(tái)，行業(yè)發(fā)展一度陷入低谷期，小核酸的成藥性被質(zhì)疑。快速發(fā)展：在企業(yè)和科學(xué)家的持續(xù)研發(fā)下，GalNac遞送系統(tǒng)和化學(xué)修飾等技術(shù)的出現(xiàn)，初步解決了小核酸的遞送及穩(wěn)

定性問題，行業(yè)又重新迎來研發(fā)熱潮。2016-2021

年多款重磅小核酸產(chǎn)品陸續(xù)上市，在罕見病和慢性病等領(lǐng)域取得重

大突破，進(jìn)一步驗(yàn)證小核酸藥物的治療潛力。各大藥企紛紛通過自研或合作引進(jìn)等方式快速布局小核酸藥物領(lǐng)域，同

時(shí)，資本市場(chǎng)也進(jìn)一步助力行業(yè)和相關(guān)公司發(fā)展。核酸藥物處境可類比

20年前的抗體行業(yè)。從

2016年起,

小核酸藥物每年約有

2款產(chǎn)品獲批上市，占

FDA每年批準(zhǔn)藥物總

數(shù)的

5%左右，與

20年前的抗體藥物行業(yè)處境相似：在

1986年首款抗體藥物上市后，到

1994年才有第二款單抗藥物上市，

隨后又經(jīng)歷了幾年空歇，才進(jìn)入平均每年獲批

2

款產(chǎn)品的階段，直到

2014

年才進(jìn)入快速發(fā)展期。小核酸藥物和單抗類似，

均屬于技術(shù)驅(qū)動(dòng)型行業(yè)，存在較高的開發(fā)壁壘，未來隨著技術(shù)難關(guān)被逐個(gè)攻破，小核酸藥物也有望進(jìn)入全面發(fā)展階段。已有超過

10款小核酸藥物獲批上市。截至目前，全球已獲批上市的小核酸藥物共有14款，包括4款siRNA藥物和9款

ASO，

1

款核酸適配體，約

80%的產(chǎn)品是

2015年以后上市，其中最早上市的

3款藥物目前已經(jīng)退市。從適應(yīng)癥布局來看，已上市

小核酸藥物大部分是針對(duì)遺傳病，其中

11款藥物獲得

FDA或歐盟的孤兒藥認(rèn)證，同時(shí)也是該疾病領(lǐng)域的首個(gè)藥物，一定程

度上滿足了尚無治療手段的罕見患者的需求。各大企業(yè)均選擇從罕見病入手的可能原因包括：1）遺傳罕見病靶標(biāo)明確，設(shè)

計(jì)上更快捷安全；2）罕見病患者少，且缺乏治療藥物，臨床開發(fā)速度短平快；3）相比于需要長(zhǎng)期用藥的慢性病，罕見病對(duì)

于安全性的要求相對(duì)較低，適合新技術(shù)。從靶向器官來看，均屬于局部給藥或肝臟遞送給藥。上市小核酸藥物中已出現(xiàn)重磅品種。2020

年全球小核酸藥物銷售額在

35

億美元左右，其中銷售最高的是

Ionis和

Biogen合作開發(fā)的

Spinraza，作為全球首款獲批用于治療脊髓性肌萎縮癥的藥物，其在

2020年實(shí)現(xiàn)銷售收入

20.52億美元。脊髓

性肌萎縮癥是一種罕見致命性遺傳病，患者主要表現(xiàn)為全身肌肉萎縮無力，身體逐漸喪失各種運(yùn)動(dòng)功能，甚至是呼吸和吞咽。

脊髓性肌萎縮癥在新生兒中的患病率為

1:6000-1:10000，中國(guó)大約有患兒

3~5萬人，Spinraza的上市為患者提供了更多治

療選擇。小核酸藥物雖然售價(jià)昂貴，但由于目前上市的產(chǎn)品主要集中在罕見病領(lǐng)域，針對(duì)的患者群體數(shù)量較為有限，因此小

核酸藥物的銷售額還未出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，未來伴隨研發(fā)的持續(xù)推進(jìn)，有望出現(xiàn)更多重磅品種。二、小核酸行業(yè)整體具有較高景氣度2.1

小核酸藥物的市場(chǎng)潛力較大全球小核酸行業(yè)駛?cè)氚l(fā)展快車道。考慮到小核酸藥物的設(shè)計(jì)和開發(fā)不會(huì)受限于蛋白質(zhì)的可成藥性及靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)，未來隨著遞

送系統(tǒng)和修飾技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，小核酸藥物有望涵蓋更廣的適應(yīng)癥及取代部分現(xiàn)有療法，潛在市場(chǎng)規(guī)模十分廣闊。根據(jù)灼識(shí)

咨詢數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)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?qū)崿F(xiàn)

快速增長(zhǎng)，到

2025

年預(yù)計(jì)將達(dá)到

45

億美元，復(fù)合增速達(dá)到

66%。我國(guó)小核酸藥物市場(chǎng)仍然處于發(fā)展初期。與全球相比，我國(guó)小核酸藥物的開發(fā)起步較晚，第一家小核酸藥物研發(fā)企業(yè)的成立

時(shí)間相比

Ionis晚

10年，首款

siRNA藥物的臨床獲批時(shí)間相比全球晚了

11年。因此目前國(guó)內(nèi)的小核酸行業(yè)仍然處于發(fā)展初期階段，僅一款產(chǎn)品獲批上市，為

Ionis的

Spinraza。但由于國(guó)內(nèi)患者群體基數(shù)較大、需求較多，因此未來伴隨小核酸藥物

開發(fā)的持續(xù)推進(jìn)，以及國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)逐步成熟，我國(guó)小核酸藥物市場(chǎng)有望迎來快速發(fā)展。2.2

國(guó)內(nèi)外小核酸研發(fā)進(jìn)展差距較大ASO和

siRNA目前是小核酸藥物領(lǐng)域的熱點(diǎn)賽道。根據(jù)藥渡數(shù)據(jù)庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì)，目前全球上市和在研的小核酸藥物共有

293

款，其中

ASO作為最早發(fā)展的藥物類型，目前上市藥物數(shù)量最多。siRNA雖然起步相比

ASO較晚，但憑借其更高的

效率和長(zhǎng)效性吸引了更多的企業(yè)，目前共有

185

款在研產(chǎn)品，占全部研發(fā)管線比例達(dá)到

65%，已成為主流

RNAi藥物，但

多數(shù)仍處于臨床前階段。而

miRNA和

Aptamer的開發(fā)技術(shù)仍然有待進(jìn)一步發(fā)展，目前在研藥物數(shù)量較少。遺傳病和腫瘤是在研小核酸藥物的主要適應(yīng)癥。小核酸藥物的適應(yīng)癥涵蓋范圍較廣，包括腫瘤、罕見病、代謝疾病、自免疫

疾病以及感染等，從管線數(shù)量來看，目前遺傳病和腫瘤是最為熱門的開發(fā)領(lǐng)域。其中，遺傳病多數(shù)仍然沒有成熟的治療方案，

因此整體競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)較好，有望為患者帶來治療希望。從不同藥物類型來看，目前

siRNA藥物多數(shù)集中在腫瘤領(lǐng)域，而ASO藥物多數(shù)集中在遺傳病領(lǐng)域，這可能是由于

siRNA僅能敲低基因表達(dá)因此在遺傳病中作用受限所致。我國(guó)小核酸藥物行業(yè)發(fā)展和國(guó)外相比差距較大。由于我國(guó)小核酸藥物開發(fā)起步較晚，因此目前獲批進(jìn)入臨床試驗(yàn)的項(xiàng)目數(shù)量

與全球相比差距較大，僅

16

款產(chǎn)品處于臨床階段，其中多數(shù)來自于國(guó)外企業(yè)，而由中國(guó)團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)、進(jìn)入Ⅱ期的產(chǎn)品數(shù)

目較少。此外，從產(chǎn)品類型和靶點(diǎn)來看，目前我國(guó)小核酸藥物開發(fā)仍然處于跟隨和模仿階段，多數(shù)企業(yè)選擇的是國(guó)外已上市

藥物的

me-too類產(chǎn)品。未來伴隨我國(guó)小核酸藥物開發(fā)企業(yè)的研發(fā)能力提升，有望逐步進(jìn)入差異化創(chuàng)新和突破型創(chuàng)新階段。我國(guó)小核酸藥物的適應(yīng)癥布局和國(guó)外具有差異性。從適應(yīng)癥布局情況來看，國(guó)外在研產(chǎn)品數(shù)量最多的適應(yīng)癥為遺傳病、腫瘤

和自免，而我國(guó)在研小核酸藥物主要集中在國(guó)內(nèi)的大疾病賽道，包括感染、腫瘤和代謝疾病等。2.3

行業(yè)內(nèi)領(lǐng)軍者多為新興企業(yè)全球領(lǐng)先的少數(shù)小核酸廠家均為中小型

Biotech公司。由于

ASO和

siRNA的開發(fā)技術(shù)區(qū)別較大，因此小核酸藥物開發(fā)企業(yè)

主要分為兩類：1）專注于

ASO藥物技術(shù)的企業(yè)，例如

Ionis和

Sarepta。其中

Ionis是最早進(jìn)入小核酸領(lǐng)域的企業(yè)，目前研

發(fā)管線數(shù)量也最多，而

Sarepta主攻杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥，已經(jīng)形成了豐富的產(chǎn)品梯隊(duì)；2）專注于

siRNA的企業(yè)，例如

Alnylam和

Arrowhead等。其中

Alnylam于自

2018年迎來密集收獲期，成為首家實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的

siRNA領(lǐng)軍企業(yè)，目前已有

4款上

市藥物。而根據(jù)藥渡數(shù)據(jù)庫(kù)，目前瑞博生物和圣諾制藥是國(guó)內(nèi)擁有小核酸藥物管線最多的企業(yè)。大藥企目前主要通過收購(gòu)或引進(jìn)等方式布局小核酸領(lǐng)域。回顧小核酸藥物發(fā)展歷史，由于行業(yè)一度陷入過低谷期，彼時(shí)多家

大藥企紛紛出售或終止小核酸管線，因此小核酸藥物技術(shù)進(jìn)步主要是由這些中小型

Biotech公司推動(dòng)，從而形成了目前的企

業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局。而在技術(shù)難關(guān)被逐步攻破后，為重新進(jìn)入小核酸賽道，加快管線布局，很多大型藥企在過去

5

年紛紛與這類Biotech公司達(dá)成引進(jìn)和合作開發(fā)協(xié)議，例如

Roche、AZ、J&J和諾華等，行業(yè)整體景氣度較高。此外，近日諾和諾德宣布

將以

33

億美元的收購(gòu)

Dicerna公司，未來小核酸行業(yè)也將逐步迎來大藥企的并購(gòu)期。三、RNAi是小核酸藥物發(fā)揮作用的重要機(jī)制之一3.1

siRNA藥物是當(dāng)下最熱門的研發(fā)方向siRNA可以在體內(nèi)多次介導(dǎo)靶

mRNA沉默作用。siRNA是與靶基因互補(bǔ)的長(zhǎng)度為

21-25

nt的小片段雙鏈

RNA，于

1999

年由英國(guó)科學(xué)家

Hamilton在植物中首先發(fā)現(xiàn)，到

2001

年，Elbashir等科學(xué)家已成功合成

siRNA，并發(fā)現(xiàn)將其轉(zhuǎn)入

HELA細(xì)胞后能夠引發(fā)特異性沉默。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，siRNA是一種降解

mRNA的后轉(zhuǎn)錄基因沉默（PTGS），通過特異性誘導(dǎo)靶

mRNA降解從而導(dǎo)致細(xì)胞基因靶向性沉默的現(xiàn)象，作用機(jī)制主要分為幾個(gè)階段：RISC中發(fā)揮沉默靶基因作用的主要部分是

Argonaute蛋白（AGO2）。為了實(shí)現(xiàn)

siRNA介導(dǎo)的沉默，AGO2需要連接

siRNA反義鏈，切掉隨從鏈，隨后在保持與反義鏈結(jié)合的情況下，經(jīng)歷多個(gè)靶

mRNA識(shí)別、切割和釋放循環(huán)。AGO2

具有三個(gè)功

能域，PAZ、MID和

PIWI，其中

PIWI結(jié)構(gòu)域具有

RNaseH樣的折疊情況，是賦予其切割活性的功能域。PAZ結(jié)構(gòu)域具有

RNA結(jié)合作用，能夠識(shí)別單鏈

RNA的

3’端，起到了鉚定向?qū)ф湹?/p>

3’端的作用，5'端則插入

MID和

PIWI結(jié)構(gòu)域之間，從而

便于

PIWI結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)切割功能。siRNA具有獨(dú)特的成藥優(yōu)勢(shì)?；?/p>

RNAi的沉默技術(shù)可用于為多種疾病設(shè)計(jì)治療方式，主要是由一個(gè)或幾個(gè)基因引起的疾病，

例如遺傳缺陷、病毒性疾病、自身免疫性疾病和癌癥。鑒于其獨(dú)特的作用機(jī)制優(yōu)勢(shì)，siRNA具有較大發(fā)展?jié)摿?，是目前最?/p>

熱門的小核酸開發(fā)領(lǐng)域之一：高特異性。siRNA與其靶標(biāo)的結(jié)合具有高度選擇性，通過使用大約

mRNA全長(zhǎng)來識(shí)別靶序列并介導(dǎo)其切割?？梢詤^(qū)分

僅相差一個(gè)核苷酸的序列，這種高度結(jié)合特異性使

siRNA成為適合用于疾病治療的工具；靶點(diǎn)選擇不受限制。siRNA可以沉默基因組中幾乎任何基因的表達(dá)，具有廣泛的治療潛力，有望能夠靶向現(xiàn)有治療方

式中“無法成藥”的靶點(diǎn)；治療效率高。由于單個(gè)

siRNA引導(dǎo)鏈可以在多輪

mRNA切割中循環(huán)使用，因此在正確的觸發(fā)條件下，可以實(shí)現(xiàn)較高治

療效率。3.2

siRNA藥物有望能夠取代現(xiàn)有療法，甚至實(shí)現(xiàn)乙肝治愈應(yīng)用方面，使用玻璃體內(nèi)注射治療年齡相關(guān)性黃斑變性

(AMD)

和糖尿病性黃斑水腫

(DME)

的視力喪失是

siRNA的首批臨

床應(yīng)用之一，因?yàn)檫@些藥物可以直接遞送至眼組織以靶向良好。從現(xiàn)有的臨床數(shù)據(jù)來看，siRNA藥物已經(jīng)初步展現(xiàn)其治療潛

力：1）相比現(xiàn)有療法具有長(zhǎng)效性優(yōu)勢(shì)，患者依從性更好；2）具有治愈部分疾病的潛力，達(dá)到治標(biāo)治本。但由于技術(shù)仍然處

于發(fā)展階段，因此也存在較多失敗案例，部分開發(fā)難點(diǎn)有待進(jìn)一步突破。Onpattro填補(bǔ)空白適應(yīng)癥由

Alnylam開發(fā)的

Onpattro于

2018年上市，是首個(gè)獲得美國(guó)

FDA和歐盟批準(zhǔn)的

siRNA藥物，用于治療遺傳性轉(zhuǎn)甲狀腺素

蛋白介導(dǎo)淀粉樣變性(hATTR)。hATTR是由于

TTR基因突變引起，正常情況下，TTR蛋白主要在肝臟中產(chǎn)生，是維生素

A的載體。而

TTR基因突變會(huì)導(dǎo)致其蛋白發(fā)生錯(cuò)誤折疊，并且聚集成淀粉樣原纖維，積聚在多個(gè)器官中，從而導(dǎo)致器官和組

織損傷，具體癥狀包括多發(fā)性神經(jīng)病和心肌病，該疾病診斷后的中位生存時(shí)間平均為

4.7年。此前較為常用的治療方式包括肝移植、非甾體抗炎藥（Difusinal）和小分子藥（Tafamidis）。然而，這些藥物只作用于穩(wěn)定

TTR蛋白，對(duì)于

hATTR僅有

延長(zhǎng)生存時(shí)間的效果，因此，科學(xué)家試圖直接抑制

TTR的基因表達(dá)。Onpattro是一種脂質(zhì)納米顆粒制劑，將

siRNA包裹在脂質(zhì)納米顆粒（LNP）中，并通過靜脈注射直接遞送至肝臟細(xì)胞，從

而沉默

hATTRmRNA的表達(dá)，減少產(chǎn)生

TTR蛋白，逐漸減少周圍神經(jīng)中淀粉樣沉積物（hTTR）的積累，最終達(dá)到治療疾

病的目的。數(shù)據(jù)顯示，Onpattro顯著改善了患者的生活質(zhì)量和臨床結(jié)果，56%的患者在治療

18個(gè)月后表現(xiàn)出改善，而安慰

劑治療后僅有

4%

的患者表現(xiàn)出改善，同時(shí)具備較好安全性，為患者帶來了更多治療選擇。Leqvio具有長(zhǎng)效降脂效果，有望取代現(xiàn)有療法并解決耐藥問題Leqvio是一款由

Alnylam公司開發(fā)的用于高脂血癥的創(chuàng)新

siRNA療法，通過將靶向

PCSK9的雙鏈

siRNA與

GalNAc偶聯(lián)，

使其特異性進(jìn)入肝臟組織，從源頭上關(guān)閉

PCSK9的表達(dá)，從而降低

LDL-C的水平，實(shí)現(xiàn)降脂的治療目的，并有助于改善動(dòng)

脈粥樣硬化患者的預(yù)后心血管疾?。ˋSCVD）。根據(jù)

2項(xiàng)關(guān)鍵

III期臨床研究

ORION-10（研究高脂血癥）和

ORION-11（研

究

ASCVD）的匯總數(shù)據(jù)顯示，在隨訪超過

17個(gè)月后，超過

2300名患者的

LDL-C水平較基線降低了

52%，其中包括了他

汀不耐受患者，且安全性良好，有望能夠解決耐藥問題。此外，Leqvio相比現(xiàn)有療法大幅降低了用藥頻次，初始用藥每

3

個(gè)月一次，此后每

6

個(gè)月一次（而

PSCK9

抗體需要每

2周或每月注射一次），并且僅需皮下注射方式給藥。每年注射兩次即可有效地降低血液循環(huán)中

LDL-C的水平，達(dá)到降低血脂

的效果，操作起來更加簡(jiǎn)單，因此

Leqvio相比現(xiàn)有療法在患者依從性方面有著獨(dú)一無二的治療優(yōu)勢(shì)，有望能夠進(jìn)一步取代

現(xiàn)有療法。VIR-2218

和

JNJ-3989

有望實(shí)現(xiàn)乙肝功能性治愈VIR-2218

是一款由

VirBiotechnology開發(fā)的

siRNA藥物，其采用了

Alnylam的

ESC+和

GalNAc的遞送技術(shù)。VIR-2218

通過靶向

HBVX基因的一段保守序列，可以沉默所有

10種

HBV基因型的所有

HBV轉(zhuǎn)錄本，包括

cccDNA和整合

DNA，

有望實(shí)現(xiàn)乙肝功能性治愈。在

2021

年歐洲肝臟大會(huì)上，公司宣布了

VIR-2218

的臨床數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，患者在間隔

4

周注

射

2次藥物后可以在

24周內(nèi)持續(xù)性的降低患者體內(nèi)的

HbsAg的水平。該產(chǎn)品與

PEG-IFN-α或

VIR-3434（一款

HBV中和

抗體）的聯(lián)用方案已進(jìn)入

II期臨床。此外，由

J&J和

Arrowhead共同開發(fā)的

siRNA-GalNac療法

JNJ-3989

也展現(xiàn)類似治療潛力。結(jié)果顯示，患者在間隔

4

周

注射

3次藥物后，39%的患者在最后一劑給藥后的

48周內(nèi)展現(xiàn)出持久

HbsAg水平下降，并具備較好耐藥性。相比現(xiàn)在已有

的乙肝藥物只能抑制病毒復(fù)制，而不能清除病毒，siRNA藥物能夠從源頭沉默所有

HBV基因產(chǎn)物，有望革新乙肝治療方案。Bevasiranib和

Sirna-027止步于技術(shù)難點(diǎn)Bevasiranib是全球首個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的

siRNA藥物，由

OpkoHealth開發(fā)，是一種

21聚體

siRNA，用于治療

AMD。AMD的主要發(fā)病機(jī)制是

VEGF介導(dǎo)的脈絡(luò)膜新血管形成（CNV），因此目前

AMD的主要治療方式是抑制

VEGF的血管生成，包

括靶向

VEGF或其受體，以及抑制

VEGF下游功能。Bevasiranib則是通過下調(diào)

VEGF-A的

mRNA，直接抑制

VEGF的表

達(dá)。而

Allergan開發(fā)的

siRNA藥物

AGN-745（Sirna-027）則是針對(duì)

VEGF受體。兩款藥物均是玻璃體內(nèi)注射。然而，這兩款藥物的臨床均以失敗告終。Bevasiranib雖然在

I期和

II期臨床中展現(xiàn)出生物活性，但其

III期臨床試驗(yàn)由于降

低視力喪失的效果不佳而終止。同樣，在完成

I/II期試驗(yàn)后，針對(duì)

VEGF受體的

AGN-745在

II期試驗(yàn)中由于脫靶效應(yīng)而停

止使用。因此，siRNA的首個(gè)治療嘗試由于給藥障礙以及脫靶造成的毒副作用而終止。伴隨遞送系統(tǒng)和修飾的持續(xù)進(jìn)步，目

前部分

siRNA的脫靶問題已經(jīng)得到初步解決。3.3

miRNA具有較大潛力也同樣面臨技術(shù)挑戰(zhàn)miRNA是內(nèi)源性的短單鏈

RNA分子，屬于非編碼

RNA（直接作為

RNA發(fā)揮作用），與

siRNA類似，miRNA也是通過

RNAi機(jī)制發(fā)揮作用：編碼

miRNA的基因首先在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄生成初級(jí)

miRNA（pri-miRNA）；隨后，pri-miRNA將被

RNaseIII家族酶

Drosha和細(xì)胞核蛋白

DGCR8的復(fù)合物切割，形成長(zhǎng)度大約

70-100nt、具有

發(fā)夾結(jié)構(gòu)的前體

miRNA分子（pre-miRNA）；pre-miRNA在核輸出蛋白

exportin-5的作用下被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，然后被另一個(gè)

RNaseIII家族酶

Dicer和

TRBP的復(fù)合

物進(jìn)一步切割，形成長(zhǎng)度約

19-23nt的成熟

miRNA；miRNA具有和

siRNA相同特征的末端，隨后其引導(dǎo)鏈將被加載到

Argonaute蛋白上以形成

RISC復(fù)合體，并介導(dǎo)靶

mRNA降解，抑制其翻譯。miRNA和

siRNA雖然機(jī)制相同但存在差異性。雖然也是形成

RISC復(fù)合體，但與

siRNA需要結(jié)合靶

mRNA的

3’和

5’端

21

個(gè)核苷酸不同，miRNA僅與靶

mRNA的

5'

端的

2-8

位核苷酸結(jié)合就能發(fā)揮作用。此外，與

siRNA通過

AGO2發(fā)揮作用不

同，miRNA通過所有

4種

AGO蛋白調(diào)節(jié)其靶標(biāo)。雖然它們有時(shí)會(huì)像

siRNA一樣導(dǎo)致

mRNA裂解和降解，但

miRNA的

RISC主要通過抑制靶

mRNA翻譯和去腺苷酸化降解靶

mRNA來實(shí)現(xiàn)基因沉默。使用

miRNA作為治療具有一定優(yōu)勢(shì)：miRNA是人類細(xì)胞中天然存在的分子。與合成的化合物和

ASO不同，miRNA具有處理和沉默下游靶標(biāo)的機(jī)制，人類

基因組中有超過

70%的部分被轉(zhuǎn)錄成非編碼

RNA，選擇廣泛。miRNA可以同時(shí)靶向多個(gè)基因。miRNA不需要以

100%的互補(bǔ)性與其靶標(biāo)完美結(jié)合，因此可以結(jié)合并抑制多種靶

mRNA，從而形成一個(gè)龐大而復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。與僅影響單個(gè)靶基因的

siRNA或

ASO相比，miRNA可能會(huì)提高治療

效果，有利于解決疾病的異質(zhì)性。然而，這種多基因靶向識(shí)別模式也同時(shí)增加了

miRNA的脫靶概率。miRNA作用機(jī)制具有多樣性。與

siRNA只能敲低基因表達(dá)不同，miRNA治療可以上調(diào)或下調(diào)靶

miRNA表達(dá)水平，

調(diào)節(jié)方式更加多樣化。四、ASO是目現(xiàn)階段發(fā)展較為成熟的小核酸類型ASO可以上調(diào)或下調(diào)靶

mRNA表達(dá)ASO的調(diào)節(jié)方式較為豐富。反義寡核苷酸（antisenseoligonucleotides，ASO）是合成的、與靶

mRNA互補(bǔ)的單鏈寡核苷

酸或寡核苷酸類似物，長(zhǎng)度通常為

12-30nt。在結(jié)合靶

mRNA后，ASO藥物可以通過幾種不同的方式調(diào)節(jié)其功能，包括上

調(diào)和下調(diào)：降解靶

mRNA。ASO可以設(shè)計(jì)為內(nèi)源性核酸酶（例如

RNaseH1

或

Ago2）的識(shí)別剪切位點(diǎn)，從而引導(dǎo)靶

mRNA降

解。其中，通過

RNaseH1起作用的

ASO通常具有

8-10個(gè)連續(xù)的

DNA核苷酸，以支持

RNaseH1

的結(jié)合和切割；

而通過

Ago2起作用的

ASO通常以雙鏈

RNA等形式傳遞到細(xì)胞中，進(jìn)入細(xì)胞后，其雙鏈分子會(huì)與

RISC相互作用，然

后一條鏈與

Ago2

選擇性結(jié)合，對(duì)靶

mRNA進(jìn)行降解。抑制翻譯。ASO還可以設(shè)計(jì)靶向上游翻譯起始密碼子

AUG，阻斷

RNA結(jié)合蛋白復(fù)合物（如核糖體亞基）的結(jié)合，從

而抑制靶

mRNA的翻譯。剪切調(diào)控。ASO可以設(shè)計(jì)成結(jié)合內(nèi)含子-外顯子連接點(diǎn)，可破壞剪接位點(diǎn)的穩(wěn)定性，或置換或募集剪接因子，從而導(dǎo)致

靶標(biāo)外顯子的跳讀或內(nèi)含。增加蛋白翻譯。ASO可以設(shè)計(jì)為結(jié)合上游開放閱讀框（uORF），從而增加下游

ORF翻譯的蛋白量。五、核酸適配體是較為獨(dú)特的一類小核酸藥物5.1

核酸適配體的作用機(jī)制與其他小核酸差別較大核酸適配體通過空間結(jié)構(gòu)結(jié)合靶標(biāo)。核酸適配體是合成的單鏈寡核苷酸，與其他

RNA藥物通過堿基配對(duì)發(fā)揮作用不同，當(dāng)

靶標(biāo)存在時(shí)，核酸適配體可經(jīng)過自身卷曲、折疊形成特定的三維構(gòu)型，如發(fā)夾、凸環(huán)、四角環(huán)等，并通過范德華力、氫鍵、

靜電作用、堿基堆積力等，利用其空間結(jié)構(gòu)與靶標(biāo)高親和性、高特異性地結(jié)合，這一過程類似抗體-抗原的結(jié)合，因此核酸

適配體又被稱為“化學(xué)抗體”。核酸適配體的選擇通常需要通過多輪體外篩選來確定其功能，這一過程通常被成為指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進(jìn)化（SELEX）技

術(shù)，通過

SELEX可以從文庫(kù)中選擇

20-100nt的適配體，以調(diào)節(jié)類似于抗體的蛋白質(zhì)功能。適配體相比其他寡核苷酸和抗

體藥物具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：ASO或

siRNA藥物的靶標(biāo)需要存在于細(xì)胞內(nèi)，而適配體可以靶向細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外或細(xì)胞表面。雖然核酸適配體對(duì)其目標(biāo)配體的親和力和特異性可與抗體的特性相媲美，但適配體相比抗體具備成本和滲透性優(yōu)勢(shì)。

適配體是使用

SELEX在體外進(jìn)化和鑒定的，可以被重復(fù)且經(jīng)濟(jì)地大規(guī)模合成用于臨床應(yīng)用。此外，適配體的小尺寸使

其組織滲透性更好。5.2

核酸適配體目前的主要開發(fā)方向是藥物載體適配體作為藥物的開發(fā)熱度逐步消退Macugen是全球首款核酸適配體藥物，由

NeXstar公司研發(fā)，用于治療老年黃斑病變

（AMD）。Macugen是一個(gè)

28聚體

的

RNA適配體，靶向血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）-165，VEGF-165是主要負(fù)責(zé)病理性眼部新血管形成和血管通透性，Macugen能夠防止

VEGF-165

與

VEGFR結(jié)合，從而阻止血管生成以及防止

VEGF-165

誘導(dǎo)的血管通透性增加。但伴隨雷珠單抗上

市，Macugen因?yàn)榀熜Р煌怀?，銷售出現(xiàn)下滑。隨后阿柏西普等藥物的上市，使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更激烈，這款

RNA適配體藥物

出局，目前已經(jīng)退市。而在之后的兩款適配體藥物

Fovista（抗

PDGF適配體）和

Reg1（抗

FIXa適配體）相繼失敗后，核

酸適配體作為藥物的開發(fā)熱度逐漸消退。適配體作為載體是目前的主要研發(fā)方向由于適配體具有良好的靶向性能，并且其三維結(jié)構(gòu)有望攜帶藥物，因此其具有成為藥物載體的潛力。例如，將阿霉素（Dox）

直接結(jié)合到適配體，有望能夠進(jìn)一步提高細(xì)胞毒藥物的靶向特性，降低其副作用。核酸適配體與藥物結(jié)合的方式有兩種：非

共價(jià)結(jié)合(嵌入)和共價(jià)結(jié)合。六、小核酸開發(fā)仍然面臨有待突破的技術(shù)難點(diǎn)6.1

化學(xué)修飾能夠提高小核酸藥物的穩(wěn)定性和效果6.1.1

骨架修飾骨架修飾是最基本的化學(xué)修飾。連接

RNA磷酸骨架的磷酸二酯鍵是核酸酶作用的化學(xué)鍵，而磷原子是核酸酶攻擊的中心，

對(duì)該原子稍加改變即會(huì)大大影響酶的降解作用，因此最早被使用的就是針對(duì)骨架磷原子的化學(xué)修飾。其中使用較多的骨架修

飾為硫代磷酸，即用一個(gè)硫原子取代磷酸二酯鍵的非橋氧原子（P-S替代

P-O），可以減少寡核苷酸的親水性、增加了對(duì)核

酸酶降解的抵抗力以及增加了其與血漿蛋白結(jié)合，進(jìn)一步增加藥物穩(wěn)定性和半衰期。然而，這類化學(xué)修飾在高濃度的情況下

可能會(huì)導(dǎo)致寡核苷酸和靶標(biāo)的親和力下降，從而導(dǎo)致脫靶毒性和炎癥反應(yīng)。因此，也可以選擇硼酸磷酸鹽（P-B替代），可

以將裸核酸藥物的酶抗性提高

10

倍以上，同時(shí)不會(huì)造成細(xì)胞毒性。6.1.2

核糖修飾核糖是核酸藥物最經(jīng)常被修飾的部分。在一代藥物對(duì)于骨架修飾的基礎(chǔ)上，90

年代出現(xiàn)了具有糖基修飾的二代寡核苷酸藥

物。核糖修飾具有進(jìn)一步增加靶標(biāo)結(jié)合親和力、抵抗核酸酶降解、減少促炎癥反應(yīng)的作用，其中最重要的是對(duì)核苷酸戊糖

2’-

羥基（2’-OH）的修飾。2’-OH是

RNA與

DNA的主要區(qū)別，也是最先被酶催化并導(dǎo)致

RNA水解的部分。因此，在該位置

引入取代基后，例如甲基、氟、鹵素、胺等，能夠使

siRNA具有更強(qiáng)的抵抗核酸酶水解的性能，增加

siRNA在血清中的穩(wěn)

定性。但全鏈修飾將導(dǎo)致

siRNA失去沉默活性，因此一般僅對(duì)雙鏈末端

1-4

個(gè)核苷酸進(jìn)行修飾。此外，對(duì)正義鏈的修飾較

少影響

siRNA的活性，而反義鏈的修飾對(duì)

siRNA基因沉默的活性影響較大。LNA是核糖修飾中最有效的一類。雖然二代寡核苷酸相比一代具有更強(qiáng)的親和力，但是其誘導(dǎo)

RNaseH切割靶標(biāo)

mRNA的效率較低，因此需要進(jìn)一步提高其沉默效率。其中，目前相對(duì)有效的方式是

LNA修飾。LNAs核苷酸是一類核酸類似物，

其中核糖環(huán)被連接

2’-O原子和

4’-C原子的亞甲基橋“鎖定”，顯示出增加的熱力學(xué)穩(wěn)定性和增強(qiáng)的核酸識(shí)別的作用。6.1.3

堿基修飾堿基修飾能夠提高小核酸藥物的沉默效果。小核酸藥物主要通過與

mRNA堿基互補(bǔ)形成氫鍵，從而發(fā)揮

RNAi的作用，因

此通過對(duì)堿基的修飾，可以進(jìn)一步加強(qiáng)堿基之間的相互作用。在尿嘧啶的

5位點(diǎn)引入溴或碘是常使用的堿基修飾方法，如

5-

溴-尿嘧啶、5-碘-尿嘧啶，可加強(qiáng)腺嘌呤-尿嘧啶（A-U）之間的連接，提高堿基的相互作用，從而增強(qiáng)對(duì)靶

mRNA的效應(yīng)。6.1.4

末端修飾末端修飾能夠?yàn)樾『怂崴幬飵砀喙δ?。除了修飾寡核苷酸藥物的自身結(jié)構(gòu)，在其末端加上修飾可以用于調(diào)整藥代動(dòng)力學(xué)

特性，以及賦予

siRNA雙鏈體新功能：定點(diǎn)靶向細(xì)胞。通過在

siRNA末端引入葉酸、肽和適體可以協(xié)助其跨細(xì)胞屏障轉(zhuǎn)運(yùn)，并特異性導(dǎo)向部分細(xì)胞類型；增加細(xì)胞膜穿透能力。由于

siRNA帶負(fù)電荷并且具有較強(qiáng)親水性，因此不易與帶同樣電荷的靶細(xì)胞接觸，更不易透過

由脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。通過引入親脂性基團(tuán)，如膽固醇，能加強(qiáng)

siRNA的親脂性，增加

其透過細(xì)胞膜的能力；研究

siRNA體內(nèi)分布。通過在

siRNA末端附加熒光分子，可以研究其在體內(nèi)的生物分布和攝取，為小核酸藥物的開發(fā)

奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。6.2

遞送系統(tǒng)能夠使小核酸藥物被完整運(yùn)輸?shù)桨形稽c(diǎn)小核酸藥物特性使其較難以裸

RNA形式給藥。盡管化學(xué)修飾可以增強(qiáng)小核酸藥物的穩(wěn)定性和半衰期，同時(shí)解決免疫原性的

問題，但如果不能進(jìn)入細(xì)胞實(shí)現(xiàn)胞吞，小核酸藥物依然不能發(fā)揮藥物作用。然而，作為外源性藥物，這些基于

RNA的藥物

會(huì)被核酸酶降解，并且由于其分子量較大以及負(fù)電荷的特性，導(dǎo)致其難以穿過細(xì)胞膜發(fā)揮作用。因此，如何克服生物學(xué)障礙，

實(shí)現(xiàn)高效跨膜和有效體內(nèi)運(yùn)輸以達(dá)到相應(yīng)藥效一直是核酸藥物開發(fā)亟待解決的瓶頸問題，目前，遞送系統(tǒng)成為提高轉(zhuǎn)送效率

的關(guān)鍵辦法之一。載體主要可以分為病毒載體和非病毒載體：1）病毒載體效率較低且進(jìn)入人體后會(huì)引起免疫反應(yīng)，現(xiàn)在使用較少；2）非病毒

載體中較為常用的主要分為納米顆粒和綴合物，目前被廣泛使用。6.2.1

脂質(zhì)納米粒遞送系統(tǒng)LNP是應(yīng)用最早的遞送系統(tǒng)。脂質(zhì)納米粒（LipidNanoparticle，LNP）是使用脂質(zhì)形成納米微粒，結(jié)構(gòu)為由磷脂雙層組成

的囊泡。通過將核酸藥物裝載到

LNP中，可保護(hù)被包裹的核酸藥物免于降解和清除，并促進(jìn)其跨細(xì)胞膜運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)靶位。

由于成分的生物相容性和復(fù)合物的容易組裝，LNP是一種有吸引力的遞送方法，只需要混合和孵育成分，因此目前在藥物開

發(fā)中使用較多。構(gòu)建

LNP遞送系統(tǒng)需要

3

種物質(zhì)：1）陽離子脂質(zhì)，通過靜電作用包裹著核酸藥物，從而形成

LNPs/siRNA復(fù)合物；2）輔助脂質(zhì)即促融合磷脂，破壞細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)，增加

LNPs的轉(zhuǎn)染活性；3）聚乙二醇（PEG），通過增加膠體穩(wěn)定性和保護(hù)

LNPs免受巨噬細(xì)胞的侵襲而降低免疫反應(yīng)，而過多的

PEG脂質(zhì)會(huì)阻

礙

LNPs的細(xì)胞內(nèi)化。目前使用較多的亞型是可離子化

LNP。最早被發(fā)現(xiàn)和使用的類型是陽離子

LNP，然而，早期的陽離子

LNP由于容易被巨噬

細(xì)胞清除和產(chǎn)生有害的

ROS等缺點(diǎn)，其體內(nèi)應(yīng)用受到很大限制。而可離子化

LNP能在體內(nèi)保持中性，避免被清除并降低副

作用，而當(dāng)進(jìn)入強(qiáng)酸性環(huán)境如內(nèi)吞體，即可以質(zhì)子化形成陽離子從而與內(nèi)源的陰離子脂質(zhì)結(jié)合，提高跨膜效率。在

Arbutus和

Alnylam等公司的開發(fā)下，離子化脂質(zhì)遞送系統(tǒng)目前已經(jīng)經(jīng)歷三次迭代，主要代表類型為

DLin-DMA、DLin-MC3-DMA和

L319，中位有效劑量（ED50s）為

1、0.005

和<0.01mg/kg。第一代是

1,2-二亞油基-3-二甲基氨基丙烷（DLinDMA），用于開發(fā)了

TKM-080301、ALN-VSP和

ALN-TTR0

等藥物。第二代包括

DLIN-MC3-DMA，是在第一代的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，并開發(fā)了

Patisiran和

ALN-PCS等藥物。相比第一代，

DLin-MC3-DMA具有獨(dú)特的

pH依賴性電荷可變特性：酸性條件下呈正電性，而生理

pH條件下呈電中性。其會(huì)在內(nèi)體

或溶酶體的酸性環(huán)境中質(zhì)子化，導(dǎo)致

H+和

cl-離子以及水進(jìn)入內(nèi)體，進(jìn)使得滲透腫脹破裂內(nèi)體，于是

siRNA可以逃離

內(nèi)體/溶酶體，發(fā)揮沉默作用。數(shù)據(jù)顯示，在小鼠模型中，第二代相比第一代介導(dǎo)基因沉默的劑量顯著降低。由于

siRNA產(chǎn)品需要對(duì)慢性疾病重復(fù)給藥，而二代

MC3中二醇烷基尾的緩慢降解會(huì)導(dǎo)致重復(fù)給藥的累積和潛在毒性。

為進(jìn)一步提高安全性，第三代脂質(zhì)主要是增強(qiáng)其水解速度。例如

L319采用了一種在體內(nèi)容易被酯酶降解的伯酯取代烷

基鏈中的兩個(gè)雙鍵之一，其代謝物為β氧化途徑中脂肪酸的潛在基質(zhì)，具有較好的安全性，并且能夠迅速通過肝臟被

排泄，在肝臟中的半衰期不到一小時(shí)，因此相比第二代具有更好的耐受性和安全性，目前在

BioNTech和

CureVac產(chǎn)

品中被使用。此外，通過使用其他可離子化脂類取代

MC3

也可以提高安全性和效價(jià)，例如

Moderna開發(fā)了一類新的

可電離脂質(zhì)

SM-102

來替代

MC3，提高效率。

LNP遞送系統(tǒng)的構(gòu)建擁有較高壁壘，目前全球發(fā)展靠前的幾家企業(yè)其技術(shù)溯源也都是依靠專利授權(quán)。LNP的過敏反應(yīng)較為嚴(yán)重。在注射使用

LNP遞送系統(tǒng)的藥物之前，患者需要使用抗組胺和激素藥物控制，因此只適用

于罕見病和癌癥等嚴(yán)重疾病，對(duì)于慢性病使用限制較大。主要靶向肝臟。離子化

LNPs在低

PH值的環(huán)境下會(huì)和載脂蛋白

E（ApoE3）相互作用，通過其介導(dǎo)的內(nèi)吞作用富集在

肝細(xì)胞中，因此由其包裹的核酸藥物也主要作用于肝臟，而對(duì)于其他器官缺乏明確的靶向性，使用范圍較為有限。為解決靶向性問題，目前可以通過將靶向部分直接綴合到脂質(zhì)分子上增加其對(duì)特定細(xì)胞的靶向性，使得小核酸藥物在特定組

織積累，從而發(fā)揮作用。這類靶向部分可以選擇抗體或蛋白質(zhì)（例如轉(zhuǎn)移素）、肽（例如，RGD或八氯丁二酯）、適配體或

小分子（如透明質(zhì)或葉酸），對(duì)目標(biāo)組織具有高度特異性，并且在循環(huán)和組織蛋白酶中保持穩(wěn)定。但這種方式會(huì)使得小核酸

藥物

CMC難度加大。6.2.2

偶聯(lián)遞送系統(tǒng)偶聯(lián)遞送系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代

LNP。由于脂質(zhì)分子的遞送系統(tǒng)仍然存在缺陷，因此各研發(fā)機(jī)構(gòu)和藥企仍然持續(xù)開發(fā)新的遞送

系統(tǒng)，近年偶聯(lián)技術(shù)在小核酸藥物中得到廣泛使用。這種綴合物偶聯(lián)的方式主要通過直接共價(jià)結(jié)合不同成分來增強(qiáng)小核酸藥

物的靶向特異性，并降低循環(huán)中的藥物清除，這些成分主要包括脂質(zhì)、肽、適體、抗體和糖（如

N-乙酰半乳糖胺，GalNAc），

其中最先嘗試的是脂質(zhì)偶聯(lián)，而目前使用較多的主要是

GalNAc偶聯(lián)。相比脂質(zhì)分子，偶聯(lián)遞送系統(tǒng)的分子量相對(duì)更小，并

且通過設(shè)計(jì)對(duì)酸敏感的連接子可以加強(qiáng)藥物的內(nèi)含體逃逸效率。脂質(zhì)偶聯(lián)脂質(zhì)偶聯(lián)存在內(nèi)含體逃逸問題。脂質(zhì)偶聯(lián)的

RNA能夠形成類似于低密度脂蛋白（LDL）的聚合物，不但能延長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間，

并且能與

LDL受體或者其他受體結(jié)合，通過內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞，提高