寡核苷酸，是一類20個(gè)左右堿基的短鏈核苷酸的總稱(包括脫氧核糖核酸DNA或核糖核酸RNA內(nèi)的核苷酸)。寡核苷酸可以很容易地和它們的互補(bǔ)鏈結(jié)合，所以常用來作為探針確定DNA或RNA的結(jié)構(gòu);而其作為藥物候選應(yīng)用的研究則始于大約30年前，包括了反義寡核苷酸(ASOs)，核酸適配體(apatmers)及近15年來對各類siRNAs的研究。這期間，醫(yī)藥工業(yè)界開展了大量的臨床試驗(yàn)。截至2017年5月底，共有6類寡核苷酸類藥物獲得美國FDA批準(zhǔn)上市應(yīng)用，其中屬于反義寡核苷酸的藥物有四種，同時(shí)有大量藥物處于不同階段的臨床研究中。

反義核酸是指與靶基因信使RNA互補(bǔ)的一段單鏈DNA或RNA序列，通常由十幾到幾十個(gè)堿基組成，通過化學(xué)合成的方式生產(chǎn)。對反義核酸進(jìn)行某些特定而合適的化學(xué)修飾后，其通過一定方式進(jìn)入細(xì)胞，能夠特異性地調(diào)控靶基因的表達(dá)。其第一種調(diào)控機(jī)制是RNase H依賴的，此時(shí)，反義核酸與靶基因mRNA互補(bǔ)匹配后，招募RNase H，后者將靶mRNA剪切，阻斷靶基因的蛋白翻譯;第二種調(diào)控機(jī)制是非RNaseH依賴的，此時(shí)，反義核酸可通過空間位阻效應(yīng)調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄，實(shí)現(xiàn)RNA前體的選擇性剪接、蛋白翻譯的抑制等功能。因此，反義核酸藥物是一類通過堿基互補(bǔ)配對原則識(shí)別靶基因mRNA，調(diào)控靶基因表達(dá)的化學(xué)合成類藥物。

FDA批準(zhǔn)的寡核苷酸類藥物

Vitravene (Fomivirsen)

中文名福米韋生，是FDA批準(zhǔn)上市的第一個(gè)反義寡核苷酸類藥物，由Isis Pharmaceuticals同Novartis聯(lián)合研發(fā)。該藥物由21個(gè)硫代脫氧核苷酸組成，核苷酸序列為5’-GCGTTTGCTCTTCTTCTTGCG-3’，主要用于治療艾滋病(AIDS)病人并發(fā)的巨細(xì)胞病毒(CMV)性視網(wǎng)膜炎。通過對人類巨細(xì)胞病毒(CMV) mRNA的反義抑制發(fā)揮特異而強(qiáng)大的抗病毒作用;療效維持久，給藥次數(shù)少，不良反應(yīng)輕。

福米韋生被FDA批準(zhǔn)作為AIDS病人并發(fā)的CMV視網(wǎng)膜炎的二線治療藥物，適用于對其他治療措施不能耐受或沒有效果或有禁忌的病人。推薦治療方案為第1個(gè)月每15天玻璃體內(nèi)注射福米韋生330μg，以后每月給藥1次。福米韋生禁用于2～4周內(nèi)使用西多福韋(Cidofovir)治療的病人，以免增加發(fā)生眼內(nèi)炎的危險(xiǎn)性。

Vitravene于1998年獲得美國FDA批準(zhǔn)上市，并于1999年獲得EMA批準(zhǔn)。上市初期，市場對于抗巨細(xì)胞病毒藥物的需求甚為迫切;隨后由于高活性抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法的發(fā)展，巨細(xì)胞病毒病例數(shù)量急劇下降。該藥物在歐洲及美國分別于2002年及2006年退市。

Macugen (Pegaptanib)

該藥物是一種特殊的VEGF異構(gòu)體165 (VEGF165)的拮抗劑，為一種化學(xué)合成的寡核苷酸序列，對血管內(nèi)皮生長因子VEGF具有高度的親和力。它能阻止血管生長，抑制新生血管形成，對任何大小和組成的CNV均有治療作用，其鈉鹽用于治療新生血管性年齡相關(guān)性黃斑病變。本品每次300ug，每6周一次。眼球玻璃體內(nèi)注射，連續(xù)注射兩次后，如果療效不明顯，則應(yīng)考慮停止治療。2004年12月，Pegaptanib被美國FDA批準(zhǔn)進(jìn)入臨床使用。在Ⅱ/Ⅲ期隨機(jī)對照雙盲研究中，Pegaptanib (0.3mg)1年后在所有CNV病變亞型中70%患者視力穩(wěn)定，而安慰劑對照組為55%;2年后，Pegaptanib組59%的患者顯示治療有效，而對照組為45%。該藥物輔助用于治療糖尿病性視網(wǎng)膜病的研究正在進(jìn)行中。

Kynamro (Mipomersen)

2013年1月29日，美國食品藥品管理局(FDA)和健贊公司共同宣布，已批準(zhǔn)將Kynamro (mipomersen sodium)用于純合子型家族性高膽固醇血癥(HoFH)患者，作為降脂藥物和飲食的輔助藥物，以降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、載脂蛋白B (Apo B)、總膽固醇(TC)和非高密度脂蛋白膽固醇(非HDL-C)。Mipomersen是Kynamro的活性成分，是一種以人類apo B-100信使核糖核酸為靶點(diǎn)的反義寡核苷酸，而apo B-100是LDL及其代謝前體極低密度脂蛋白的主要載脂蛋白。

Kynamro的代謝不影響常用處方藥物代謝所涉及的細(xì)胞色素P450通路，因此發(fā)生藥物相互作用的可能性很小。當(dāng)Kynamro與華法林、Kynamro與辛伐他汀或依折麥布同時(shí)使用時(shí)，未報(bào)告任何有臨床意義的藥代動(dòng)力學(xué)相互作用。FDA對Kynamro的批準(zhǔn)得到了迄今在HoFH患者人群中進(jìn)行的最大規(guī)模臨床試驗(yàn)的支持。這項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照的多中心試驗(yàn)中共納入51例年齡12~53歲的患者，包括7例年齡12~16歲的患者，這些患者正在接受最大可耐受劑量的降脂藥物維持治療。Kynamro治療使LDL-C l水平從經(jīng)治療的基礎(chǔ)水平439 mg/dl進(jìn)一步平均降低113 mg/dl或25%，并進(jìn)一步降低所有測定的致動(dòng)脈粥樣硬化顆粒終點(diǎn)。2010年3月，這些數(shù)據(jù)發(fā)表于《柳葉刀》(The Lancet)雜志。經(jīng)過對4項(xiàng)3期、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照試驗(yàn)結(jié)果的匯總分析，F(xiàn)DA確定了Kynamro的安全性。這些試驗(yàn)共納入390例患者，其中261例患者接受每周皮下注射Kynamro 200mg治療，129例患者接受安慰劑，中位治療持續(xù)時(shí)間為25周。18%接受Kynamro治療的患者和2%接受安慰劑的患者因不良事件而中斷治療。在Kynamro治療患者中，導(dǎo)致中斷治療且發(fā)生率高于安慰劑組的最常見不良反應(yīng)為注射部位反應(yīng)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶水平升高、流感樣癥狀和肝功能檢查結(jié)果異常。Kynamro標(biāo)簽中包含關(guān)于肝臟毒性的加框警告。Kynamro的用法為200mg皮下注射，每周1次。

Exondys 51 (Eteplirsen)

該藥物由AVI BioPharma(后改名為Sarepta Therapeutics)研發(fā)，于2016年9月19日獲得美國FDA加速批準(zhǔn)上市，商品名為Exondys 51，成為首個(gè)獲批治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥(DMD)的藥物。

Eteplirsen采用了一種新穎的磷酰二胺嗎啉代寡核苷酸和外顯子跳躍技術(shù)，目的是修復(fù)mRNA的閱讀框來部分糾正遺傳缺陷。作為一種反義RNA，Eteplirsen跳過外顯子51表達(dá)，所以可以幫助患者合成一些有一定功能形式的抗肌萎縮蛋白。于是，這個(gè)較短形式的功能型抗肌萎縮蛋白可以延緩DMD病人行走和運(yùn)動(dòng)能力的退化。該新藥略過的是第51個(gè)外顯子，大約13%的DMD癥患者可能適合針對略過第51個(gè)外顯子的治療方案。

Defitelio (Defibrotide)

由Gentium研發(fā)，2013年10月18日獲得歐洲EMA批準(zhǔn)，2016年3月30日獲得美國FDA批準(zhǔn)上市，商品名為Defitelio。該藥物曾在意大利上市，但由于商業(yè)原因于2009年撤市。Defibrotide是一種具有纖溶酶特性的寡核苷酸混合物，能提高纖溶酶水解纖維蛋白凝塊的酶活性，增加組織纖溶酶原激活物t-PA和血栓調(diào)節(jié)蛋白表達(dá)，減少血管性血友病因子vWF和纖溶酶原激活物抑制劑PAI-1的表達(dá)。該藥批準(zhǔn)用于治療肝小靜脈閉塞癥伴隨造血干細(xì)胞移植后腎或肺功能障礙。Defibrotide Sodium是一種靜脈滴注液，每瓶含有效成分200mg/2.5mL，推薦劑量為每次6.25mg/kg，每六小時(shí)給藥一次，至少給藥21日。

Spinraza (Nusinersen)

該藥物是治療脊髓性肌萎縮癥兒童和成人的首個(gè)藥物，于2016年12月23日獲得美國FDA批準(zhǔn)上市，2017年6月1日獲得歐洲EMA批準(zhǔn)，商品名為Spinraza。

脊髓性肌萎縮癥(SMA)是一種常見的遺傳性神經(jīng)肌肉病，為常染色體隱性遺傳，以進(jìn)行性、對稱性肢體近端和軀干肌肉無力、萎縮為主要表現(xiàn)，患者最終死于呼吸衰竭和嚴(yán)重的肺部感染，是一種致死性疾病。脊髓性肌肉萎縮癥由SMN1失活變異造成，但人體還有一個(gè)序列極其相近的SMN2基因。但這個(gè)基因表達(dá)時(shí)缺失7號(hào)外顯子，導(dǎo)致蛋白略短，很快被降解。Nusinersen和SMN2前mRNA結(jié)合，促進(jìn)7號(hào)外顯子編入mRNA中，因此產(chǎn)生功能類似SMN1的蛋白。Spinraza是一種無色透明的注射液，采用鞘內(nèi)給藥方式，每支5ml，含2.4mg/ml有效成分，推薦劑量是每次給藥12mg (5ml)。

Alteration of SMN2 splicing by an ASO

在研反義寡核苷酸類藥物一覽

反義核酸技術(shù)靶向于RNA而不是蛋白質(zhì)，有效的彌補(bǔ)了小分子藥物及靶向于蛋白質(zhì)的藥物發(fā)現(xiàn)所面臨的短板，并且能夠極大的拓展臨床可應(yīng)用的靶點(diǎn)的數(shù)量及類型。反義核酸類藥物可設(shè)計(jì)結(jié)合于難以靶向的蛋白分子的編碼RNA上，如一些支架蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、非編碼RNA及一些對細(xì)胞存在直接毒性的RNA分子。另外，該技術(shù)很好的利用了人類遺傳學(xué)及基因組學(xué)的進(jìn)步，可以對單基因及多基因疾病進(jìn)行藥物治療。Mipomersen獲批用于治療家族性高膽固醇血癥表明，反義核酸技術(shù)也可應(yīng)用于系統(tǒng)性疾病的治療。更引人關(guān)注的是，多項(xiàng)臨床研究結(jié)果表明，反義核酸技術(shù)可通過不同機(jī)理的方法安全用于人體。目前該類型的藥物研發(fā)也正在如火如荼的開展，及靶向于某些局部疾病，也針對一些系統(tǒng)性的疾病，如下表所示。

前景與展望

到目前為止，隨著越來越多的生物醫(yī)藥公司進(jìn)入反義核酸領(lǐng)域，這類藥物開發(fā)的適應(yīng)癥范圍也逐步擴(kuò)大，目前已涵蓋的疾病領(lǐng)域包括：

①重癥及罕見?。喝缒[瘤、肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥(ALS)、杜氏肌營養(yǎng)不良(DMD)、脊髓性肌萎縮(SMA)等;

②心血管疾?。喝缒δ懿蛔?、血脂異常、高Lp(a)的心血管病等;

③炎癥類疾?。喝缦?、關(guān)節(jié)炎、結(jié)腸炎等;

④感染性疾?。喝缂?xì)菌感染、乙型肝炎、丙型肝炎等;

⑤代謝類疾?。喝缣悄虿?、非酒精性脂肪性肝炎等。

反義核酸藥物的研發(fā)，也存在諸多需要闡明及解決的問題，如反義寡核苷酸調(diào)節(jié)蛋白功能的序列特異性，防止脫靶現(xiàn)象的發(fā)生。反義寡核苷酸必須不能被內(nèi)源性核酸酶降解，并且被送到靶細(xì)胞內(nèi)才能產(chǎn)生最大的效應(yīng)。目前較多的采用病毒載體轉(zhuǎn)入細(xì)胞，但考慮到安全性和臨床的應(yīng)用，將促使科研人員探索開發(fā)非病毒轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，即對反義寡核苷酸做一定的化學(xué)修飾和結(jié)構(gòu)改造。另外，反義核酸分子必須能以一定的濃度接近靶點(diǎn)組織，并且穿入細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)方能產(chǎn)生療效。目前對反義核酸與血漿成分的相互作用，在組織中的分布以及細(xì)胞內(nèi)蓄積的機(jī)制還知之甚少。另外一個(gè)不容回避的問題是藥物毒性問題。反義寡核苷酸藥物的毒性依照發(fā)生的原因可分為兩類：一種是以藥效學(xué)為基礎(chǔ)的毒性，是其反義作用過強(qiáng)或與非靶基因產(chǎn)生反義作用而導(dǎo)致的毒性，及識(shí)別特異性問題;另一種毒性則是藥物分子與其他分子，如蛋白質(zhì)等相互作用的結(jié)果，可能具有序列特異性，也可能與序列無關(guān)。多數(shù)反義寡核苷酸的毒性由此導(dǎo)致，主要有補(bǔ)體激活、免疫刺激、凝血時(shí)間延長、肝腎毒性及致死性的血液動(dòng)力學(xué)改變等。

盡管反義核酸藥物的發(fā)展經(jīng)歷了波瀾起伏的過程，但可以相信，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展、完善與進(jìn)步，以反義核酸、小干擾RNA為代表的小核酸藥物必將在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)掀起一股新的浪潮，成為以基因表達(dá)調(diào)控為導(dǎo)向的第三代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)革命中不可或缺的中堅(jiān)力量。

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