寡核苷酸，是一類20個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。截至2017年5月底，共有6類寡核苷酸類藥物獲得美國FDA批準上市應(yīng)用，其中屬于反義寡核苷酸的藥物有四種，同時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互補的一段單鏈DNA或RNA序列，通常由十幾到幾十個堿基組成，通過化學合成的方式生產(chǎn)。對反義核酸進行某些特定而合適的化學修飾后，其通過一定方式進入細胞，能夠特異性地調(diào)控靶基因的表達。其第一種調(diào)控機制是RNase H依賴的，此時，反義核酸與靶基因mRNA互補匹配后，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)控機制是非RNaseH依賴的，此時，反義核酸可通過空間位阻效應(yīng)調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄，實現(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配對原則識別靶基因mRNA，調(diào)控靶基因表達的化學合成類藥物。

寡核苷酸與反義寡核苷酸類藥物

Vitravene (Fomivirsen)

中文名福米韋生，是FDA批準上市的第一個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)的巨細胞病毒(CMV)性視網(wǎng)膜炎。通過對人類巨細胞病毒(CMV) mRNA的反義抑制發(fā)揮特異而強大的抗病毒作用；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)炎的危險性。

Vitravene于1998年獲得美國FDA批準上市，并于1999年獲得EMA批準。上市初期，市場對于抗巨細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批準進入臨床使用。在Ⅱ/Ⅲ期隨機對照雙盲研究中，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胞色素P450通路，因此發(fā)生藥物相互作用的可能性很小。當Kynamro與華法林、Kynamro與辛伐他汀或依折麥布同時使用時，未報告任何有臨床意義的藥代動力學相互作用。FDA對Kynamro的批準得到了迄今在HoFH患者人群中進行的最大規(guī)模臨床試驗的支持。這項隨機、雙盲、安慰劑對照的多中心試驗中共納入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進一步平均降低113 mg/dl或25%，并進一步降低所有測定的致動脈粥樣硬化顆粒終點。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3期、隨機、雙盲、安慰劑對照試驗結(jié)果的匯總分析，F(xiàn)DA確定了Kynamro的安全性。這些試驗共納入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加速批準上市，商品名為Exondys 51，成為首個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，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病人行走和運動能力的退化。該新藥略過的是第51個外顯子，大約13%的DMD癥患者可能適合針對略過第51個外顯子的治療方案。

Defitelio (Defibrotide)

由Gentium研發(fā)，2013年10月18日獲得歐洲EMA批準，2016年3月30日獲得美國FDA批準上市，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，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。該藥批準用于治療肝小靜脈閉塞癥伴隨造血干細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藥物，于2016年12月23日獲得美國FDA批準上市，2017年6月1日獲得歐洲EMA批準，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，但人體還有一個序列極其相近的SMN2基因。但這個基因表達時缺失7號外顯子，導致蛋白略短，很快被降解。Nusinersen和SMN2前mRNA結(jié)合，促進7號外顯子編入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)。

反義核酸技術(shù)靶向于RNA而不是蛋白質(zhì)，有效的彌補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)用的靶點的數(shù)量及類型。反義核酸類藥物可設(shè)計結(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及基因組學的進步，可以對單基因及多基因疾病進行藥物治療。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，多項臨床研究結(jié)果表明，反義核酸技術(shù)可通過不同機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。

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

①重癥及罕見病：如腫瘤、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心血管疾病：如凝血功能不足、血脂異常、高Lp(a)的心血管病等；

③炎癥類疾病：如哮喘、關(guān)節(jié)炎、結(jié)腸炎等；

④感染性疾病：如細菌感染、乙型肝炎、丙型肝炎等；

⑤代謝類疾病：如糖尿病、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組織，并且穿入細胞膜進入細胞內(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胞內(nèi)蓄積的機制還知之甚少。另外一個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：一種是以藥效學為基礎(chǔ)的毒性，是其反義作用過強或與非靶基因產(chǎn)生反義作用而導致的毒性，及識別特異性問題；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致，主要有補體激活、免疫刺激、凝血時間延長、肝腎毒性及致死性的血液動力學改變等。

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，成為以基因表達調(diào)控為導向的第三代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)革命中不可或缺的中堅力量。