首个基于 RNA 干扰（RNAi）技术的药物 20 年后才获批上市，药物研发中主要的困难在哪？ 第1页

从2018年至今，全球已上市4款RNAi药物，Alnylam的Vutrisiran临床III结果很好，估计会成为第5款RNAi药。介绍下什么是siRNA，5款药是什么，再讲下siRNA药物为什么发展缓慢：

1. 什么是siRNA（small interfering RNAs，小干扰RNA）？

简单来说，是一种小分子的双链RNA，和细胞内RISC酶结合后结合到对应mRNA，降解mRNA，从而靶向降低基因表达。很多罕见病会表达毒性蛋白，通过siRNA可以敲低毒性蛋白，治愈疾病。

2. 已上市的siRNA药物有哪些？

四款上市药物都是Alnylam的，一家独大。

2018年8月10日，第一款被FDA批准上市的siRNA药物是Alnylam的Onpattro (Patisiran)，靶点是TTR，用于治疗TTR蛋白淀粉样变性引起的周围多发性神经疾病。这病源于病人体内的TTR（转甲状腺素蛋白）折叠错误或表达过量，淀粉样变性，在周围神经系统沉积，导致发病。通过siRNA敲低TTR，可治疗该疾病。

2019年11月21日，第二款被FDA批准上市的siRNA药物是Alnylam的Givlaari (Givosiran)，靶点是ALA合成酶ALAS，用于治疗成人急性肝卟啉症（Acute Hepatic Porpyria, AHP）。病人的代谢产物ALA（氨基乙酰丙酸）和PGB（胆色素原）过高。通过siRNA敲低ALAS（一种产生ALA和PGB的合成酶），可治疗该疾病。

2020年11月20日，第三款被FDA批准上市的siRNA药物是Alnylam的Oxlumo (Lumasiran)，靶点是乙醇酸氧化酶HAO1，用于治疗1型原发性高草酸尿症（Acute Hepatic Porpyria, AHP）。病人体内生成过量草酸，沉积在肾中导致肾衰竭。通过siRNA敲低HAO1（肝脏中的乙醇酸氧化酶，参与草酸生成），可治疗该疾病。

2020年12月11日，第四款被批准上市的siRNA药物是Alnylam的Leqvio (Inclisiran)，靶点是Pcsk9，用于治疗成人高胆固醇血症。只在欧洲上市，FDA认为有些工艺问题没解决，暂时没批准这款药上市。

第5款有望今年被FDA批准上市的siRNA药物是Alnylam的Vutrisiran，是第一款药物Patisiran的升级版本，也是通过敲低TTR治疗疾病。新药用了Alnylam的ESC-GalNAc共轭技术，也就是在siRNA上加化学修饰，使siRNA更稳定。首款药物Patisiran包裹在纳米颗粒通过静脉注射给药，每3周打一次药；而新药Vutrisiran只需要皮下注射，每3个月打一次药就行。

感受一下Alnylam的获批上市或即将获批上市的几个管线，官网的管线图做得很丑，不妨碍Alnylam牛逼哄哄：

3. RNAi药物为什么发展缓慢？

因为有不少坑。

1）shRNA的弯路：一开始RNAi在线虫和植物里被发现，当时喜欢用shRNA做实验（把RNA设计成长发卡结构的RNA hairpin），但是shRNA在哺乳动物体内效果很差。后来发现太长的dsRNA特别像双链RNA病毒，会引发哺乳动物体内的抗病毒机制把dsRNA清除掉，所以长shRNA不管用^[1]。2001年以后很多实验室开始把RNAi设计成siRNA^[2][3]。

2）siRNA不稳定：虽然不用shRNA，改用siRNA，但siRNA在体内非常不稳定，为此做了很多化学修饰提高siRNA稳定性^[4][5]。Alnylam的TTR一代药Patisiran能上市的一大优势是用Nanoparticle把siRNA包裹起来，加强siRNA稳定性，等让它顺利到肝脏被吸收。而TTR二代药Vutrisiran的重要革新是二代药的siRNA引入了ESC-GalNAc共轭技术，进一步提高siRNA的稳定性。

3）siRNA脱靶：好好设计实验，好好做筛选，总会做到一条脱靶低的siRNA。siRNA脱靶的革新更多得益于脱靶预测和检测技术的革新，能高通量检测哪些siRNA确实脱靶，高通量提高了研发速度。

参考

1. ^ Stark, G.R., Kerr, I.M., Williams, B.R., Silverman, R.H., and Schreiber, R.D. (1998). How cells respond to interferons. Annual review of biochemistry 67, 227-264.
2. ^ Elbashir, S.M., Harborth, J., Lendeckel, W., Yalcin, A., Weber, K., and Tuschl, T. (2001). Duplexes of 21-nucleotide RNAs mediate RNA interference in cultured mammalian cells. Nature 411, 494-498.
3. ^ Caplen, N.J., Parrish, S., Imani, F., Fire, A., and Morgan, R.A. (2001). Specific inhibition of gene expression by small double-stranded RNAs in invertebrate and vertebrate systems. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98, 9742-9747.
4. ^ Kenski, D.M., Butora, G., Willingham, A.T., Cooper, A.J., Fu, W., Qi, N., Soriano, F., Davies, I.W., and Flanagan, W.M. (2012). siRNA-optimized Modifications for Enhanced In Vivo Activity. Molecular therapy Nucleic acids 1, e5.
5. ^ Behlke, M.A. (2008). Chemical modification of siRNAs for in vivo use. Oligonucleotides 18, 305-319.