基因疗法是当今最前沿的手艺之一，在治疗肿瘤、遗传性疾病、代谢疾病，预防性熏染病等方面一直取得突破性希望 。其中，小核酸药物是现在生长最为迅猛的基因疗法之一，正在成为新药研发第三次浪潮中的佼佼者 。
小核酸药物简介
小核酸药物主要包括反义寡核苷酸 (ASO)、小滋扰RNA (siRNA)、细小RNA (miRNA)、小激活RNA (saRNA)、信使RNA (mRNA)、RNA适配 (Aptamer)等 。
核酸药物分类[1]
反义寡核苷酸 (ASO) 手艺原理：ASO 分子量较小 (约 18-30 个核苷酸)，是合成的单链核酸聚合物，可通过多种机制调理基因表达 。ASO 调控基因表达的途径有3种：第1种：ASO 与 mRNA 连系后，形成空间位阻，使 mRNA 不可再进入核糖体举行卵白质翻译，使得这种 mRNA 所携带的基因信息表达下调 。第二种：ASO 通过碱基互补配对，与靶标 mRNA 连系后，招募 RNA 酶将 mRNA 降解，同样使得基因表达下调 。第三种：主要是针对 pre-mRNA 在形成 mRNA 的历程中，ASO 连系于 Pre-mRNA 的某个外显子区域，使得这段外显子被剪切掉，在最终天生的 mRNA 中不包括这段外显子 。
ASO作用机制[2]
RNA滋扰 (RNA interfering; RNAi) 手艺原理：反义 RNA 与靶基因的 mRNA 以碱基互补配对的形式连系而导致的序列特异性基因默然征象 。长链双 RNA (dsRNA) 被剪切为siRNA (小滋扰 RNA) 后，与卵白质连系形成 siRNA 诱导滋扰复合体 (RISC)，RISC再与互补的 mRNA (信使 RNA) 连系，使靶基因 mRNA 降解，最终默然特定基因表达，从而实现对患者体内特定靶基因表达举行调控的基因治疗 。
RNAi作用机制[3]
小核酸药物生长史
1978 年，哈佛大学科学家Paul Zamecnik 等人首次报道了反义寡核苷酸 (antisense oligodeoxynucleotides) 可抑制肉瘤病毒的复制 ；
1998 年，全球首款 ASO 药物 (反义寡核苷酸药物) Vitravene批准上市 ；
1998 年，Andrew Fire 和 Craig Mello 在线虫中首次展现了RNAi征象，并依附这一发明于 2006 年获得了诺贝尔心理学与医学奖 ；
2001 年，RNAi 手艺被 Science 杂志评为 2001 年的十大科学希望之一 ；
2004 年，OPKO 公司用于晚年性黄斑变病的第一个 siRNA 药物 Bevasiranib 进入临床试验 ；
2005-2016 年，由于小核酸手艺领域的手艺瓶颈迟迟没有获得突破，药物自己的特征以及商业化历程中的种种问题导致该领域进入了一段低谷期 ；
2016 年，SareptaTherapeutics 和 Ionis 研发的 2 款 ASO 药物先后被 FDA 批准上市 ；
2018 年， 全球首款 siRNA 药物即 Alnylam 公司的 Onpattro 由 FDA 批准上市，用于由 hATTR 引起的多发性神经病患者的治疗 ；
现在，全球有凌驾 20 余款 siRNA 药物，50 余款 ASO 药物处于临床研究阶段，治疗领域笼罩中枢神经系统、心血管、抗熏染和抗肿瘤等 。
全球小核酸药物生长现状
外洋小核酸药物研发概况：现在全球上市的小核酸药物共有 15 款，约 85% 是 2015 年以后上市 。Ionis、Alnylam、Sarepta 是小核酸药物领域的三巨头 。
FDA/EMA批准的核酸药物 (阻止2021年6月30日)[1]
海内小核酸药物研发概况：与外洋相比，海内现在还暂无获批的小核酸药物，海内的小核酸药企业现在都还处于生长初期或者上升期 。海内企业中小核酸药物的领先企业包括苏州瑞博生物、苏州圣诺制药、中美瑞康等 。
| 小核酸药物领域 | 代表企业 |
| ASO | 瑞博生物等 |
| siRNA | 瑞博生物、圣诺制药等 |
| saRNA | 中美瑞康等 |
图：海内小核酸药物研发代表企业
小核酸药物特点及优势
? 特异性强：小核酸药物是凭证目的RNA人工设计的，以是目的明确，靶点特异性强 。
? 设计轻盈、研发周期短：小核酸药物临床前研发首先通过测定基因序列，针对疾病基因举行合理设计，使基因靶向默然，以是能阻止盲目开发，很洪流平上节约研发时间 。
? 靶点富厚：小核酸药物从转录后水平举行治疗，能针对一些卵白靶点能有疗效的特殊靶点举行突破，有望攻克尚无药物的遗传疾病 。
小核酸药物开发挑战和战略
小核酸药物开发历程中最大的难题是阻止快速被降解并进入靶向细胞施展治疗功效 。现在海内外均有相当成熟的手艺，随着基因测序手艺的生长，测序本钱降低，为小核酸药物工业化提供了可能 。在小核酸药物的开发历程中最大的难点是向患者注射小核酸药物后，药物怎样在体内存留足够长的时间、并精准进入靶向细胞施展治疗功效，同时最洪流平的阻止误伤正常细胞 。
核酸药物递送壁垒[4]
小核酸质料药生产使用固相合成手艺，在工艺开发、工艺放大和质量控制上保存较高壁垒，小核酸质料药固相合成配套装备、清洁情形等前期投入很是大，同时生产需切合 GMP要求 。因此，海内有能力生产小核酸质料药的企业较少，相关工业配套尚不完善，随着市场需求的增添，能否包管小核酸药物的实时供应成为产品开发和商业化乐成的主要挑战 。现在，尊龙凯时在mRNA，siRNA等小核酸药物方面的多个FTE项目以及CMC效劳项目已启动 。
小核酸药物在体内不稳固，进入血液之后极易被核酸酶降解，且易通过肾脏扫除，半衰期短，同时外源的核酸分子具有免疫原性，容易引起人体的免疫反应 。别的，若是不可进入细胞实现胞吞，小核酸药物将无法施展作用 。通过化学修饰和递送系统可以解决这些问题 。随着手艺突破，部分难题现在获得较好的解决步伐，其中化学修饰 (如：磷酸骨架、核糖、核糖五元环刷新、碱基、核苷酸练最后刷新等) 可以阻止核酸药物被核酸酶降解并延伸半衰期，高效清静的递送系统 (如：环糊精纳米聚合物、脂质纳米颗粒、缀合物递送系统、乙酰半乳糖胺系统等) 可以使核酸药物精准的靶向目的细胞并提高细胞摄取效率，使核酸药物施展治疗功效 。
小核酸药物从转录后水平举行治疗，能针对难以成药的特殊卵白靶点实现突破，有望攻克尚无药物治疗的疾病包括遗传性疾病和其他难治性疾病 。
小核酸药物未来生长趋势
未来，随着小核酸药物的应用领域和手艺领域一直突破立异，手艺的更新将有助于小核酸药物的生长 。市场需求和市场规模将一连扩大，小核酸药物的顺应症规模广，包括肿瘤、有数病、病毒性疾病、肾脏疾病、心血管疾病、炎症类疾病、代谢类疾病等 。因此，小核酸药物潜在顺应人群基数大，随着手艺的生长和生产的成熟，小核酸药物市场在未来将有更辽阔的生长空间 。
小核酸药物相比现有的小分子和抗体药物具有靶点筛选快、研发乐成率高、不易爆发耐药性、更普遍的治疗领域和长效性等优点，具有较大生长潜力 。陪同着手艺的一连前进，小核酸药物有望形成继小分子药物、抗体之后的现代新药第三次浪潮 。
参考文献
[1] Yoji Yamada.NucleicAcid Drugs-Current Status, Issues, and Expectations for Exosomes. Cancers(Basel). 2021 Oct5;13(19):5002.
[2] Thomas C Roberts, et al. Advances in oligonucleotidedrug delivery. Nat Rev Drug Discov. 2020. Oct;19(10):673-694.
[3] David Bumcrot, et al. RNAi therapeutics: a potential new class of pharmaceutical drugs. Nat Chem Biol. 2006 Dec;2(12):711-9.
[4] Xuyu Tan, etal. Nucleic acid-based drug delivery strategies. JControl Release. 2020 Jul 10;323:240-252.
