治疗用单链寡核苷酸药物的非临床研究评价概述

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1、治疗用单链寡核苷酸药物的非临床研究评价概述余珊珊、胡晓敏、王海学、王旸、王庆利       （国家食品药品监督管理总局药品审评中心，北京100038）    [摘要]单链寡核苷酸（Single-strandedoligonucleotide,SSO）是一种人工合成寡核苷酸，可按碱基互补配对原则主要通过与靶RNA杂交，诱导断裂、调节剪切、抑制翻译等作用抑制靶RNA功能，在基因层面具有潜在的治疗作用。但未经修饰的SSO易被核酸酶降解，经化学修饰的SSO（如经锁核酸修饰后的SSO）其稳定性、杂交亲和力和酶切效率大大提高，成药性显著增强。目前

2、，已有4个治疗用SSO药物在美国或欧洲上市，更多的候选药物处于研发阶段。本文将从上市监管、非临床特点、非临床安全性试验一般原则等方面阐述治疗用SSO药物的非临床研究评价要点。    [关键词]治疗用单链寡核苷酸药物，锁核酸，非临床研究评价    一、概述    1、单链寡核苷酸和锁核酸    治疗用寡核苷酸类药物是当今快速发展的药物研发领域，按治疗机制可分为反义寡核苷酸(ASO，Antisenseoligonuclitide)、核酶(ribozyme)/脱氧核酶(DNAzyme、deoxyribzyme)、小干扰RNA（Smallin

3、terferingRNA，siRNA）、microRNA等等[96]。    单链寡核苷酸（Single-strandedoligonucleotide,SSO）是人工合成寡核苷酸，长度通常12~25个单位，分子量在5000~7000D范围内，按碱基互补配对原则与细胞内核酸(主要是RNA)杂交，通过诱导靶RNA降解、抑制翻译、调节剪切等作用调节内源性mRNA的功能，使靶RNA功能丧失。单链寡核苷酸与双链的siRNA在理化性质方面有较大差异。    未经修饰的单链寡核苷酸易被核酸酶降解，缺乏酶活性,不能破坏靶基因,仅起到基因封条的作用，

4、不具备成药性。于是人们采用化学修饰方法改善其稳定性。如采用硫原子取代磷酸骨架上的非成键氧原子，或对寡核苷酸进行糖修饰，使成药性显著提高。    锁核酸（LNA，LockedNucleicAcid）是经化学修饰后得到的一种特殊的双环状核苷酸衍生物,是含有一个或多个2′-O,4′-C-亚甲基-β-D-呋喃核糖的核酸单体,其核糖的2′-O和4′-C位通过缩水作用形成氧亚甲基桥、硫亚甲基桥或胺亚甲基桥，并连接成环形。这个环形桥锁定了呋喃糖C3′-内的N结构，降低了磷酸盐骨架局部结构的柔韧性,增强了稳定性。LNA和DNA/RNA有相同的磷酸盐骨

5、架,其寡核苷酸链可用DNA自动合成仪合成，通过糖环上携带不同的碱基，得到不同的LNA单体。    LNA具有杂交亲和力高、反义活性、抗核酸酶以及水溶性好和毒性相对较低的特点。LNA修饰DNAzyme是具有核酶切除RNA能力的反义寡核苷酸，10-23DNAzyme含有一个保守催化区和两个可变侧翼结合区，当侧翼结合区特异地与靶RNA结合后，催化区在两个结合臂之间酶解消化磷酸二酯键。通过在DNAzyme的两个结合臂上引入一个或几个LNA单体，可增加其与底物的杂交亲和力,使酶切效率明显提高。    单链寡核苷酸和锁核酸由于具备了以上生物学特性

6、，因而具有在基因水平产生药理作用的潜能。目前已有4个单链寡核苷酸药物批准上市，更多处于研发阶段。本文将从的上市监管、非临床特点、非临床安全性试验一般原则等方面阐述单链寡核苷酸药物的非临床研究评价要点。    2、上市药物情况    目前，已有4个单链寡核苷酸药物在美国或欧洲批准上市。    FDA于1998年批准第一个反义药物--福米韦生(fomivirsen)上市。福米韦生由21个硫代脱氧核苷酸组成，通过对人类巨细胞病毒(CMV)mRNA的转录抑制发挥特异性的抗病毒作用,玻璃体内注射用于治疗艾滋病并发CMV视网膜炎。常见不良反应有眼

7、内压升高和轻中度前后房炎症反应，未见明显全身毒性。出于商业考虑，该药于2002年和2006年先后在欧盟和美国撤市，主要原因可能是市场过于狭小。    第二代寡核苷酸药物米泊美生(mipomersen)由法国赛诺菲旗下的健赞公司开发，用于治疗遗传性胆固醇代谢紊乱。于2013年1月由FDA批准上市，商品名Kynamro，在欧洲未获得上市批准[1]。米泊美生为每周1次，皮下注射给药，单药或与其他降脂药物合用，用于治疗罕病纯合子家族性高胆固醇血症(HoFH)。米泊美生是硫代磷酸寡核苷酸钠盐，通过与编码载脂蛋白B-100的mRNA杂交导致其降解

8、，从而抑制载脂蛋白B-100在肝脏的转录合成。米泊美生的主要毒性是肝毒性，可引起ALT、AST升高和肝脏脂肪变性，FDA说明书提出了严重肝毒性的黑框警告。米泊美生还可能引起流感样症状、注射部位刺激性等不良反应。    2