肿瘤治疗 siRNA 药物的临床发展前景：基于 2004–2024 年临床试验数据的深度解析与策略展望

　　本综述系统分析全球 siRNA 药物临床研发格局，重点对比肿瘤与非肿瘤领域差异。研究显示，非肿瘤领域已获批 6 款药物（如靶向 PCSK9、TTR），而肿瘤 siRNA 研发仍处早期（60% 为 I 期），面临递送效率低、靶点同质化（如 CSF2 占 40%）及高终止率（28%）等挑战。文章提出突破靶向递送（如 LNP 技术）、开发多靶点协同（如 PTGS2/TGFB1）是推动肿瘤 siRNA 临床转化的关键。

　　

1 引言

小干扰RNA（siRNA）是由19–23个碱基对组成的双链RNA片段，可通过与载体系统偶联实现组织特异性递送，在致病组织中实现靶向基因沉默。随着生物医学研究的进展，siRNA已成为一种革命性的基因治疗方法，备受关注。与传统小分子药物和抗体药物相比， siRNA药物具有研发周期短、靶点特异性强、治疗适用范围广、药效持久等优势，为遗传性疾病、代谢性疾病和恶性肿瘤等难治性疾病提供了新策略。

1998年，Andrew Fire和Craig Mello在线虫中发现双链RNA可引发基因沉默现象，并将其命名为RNA干扰（RNAi），为RNAi治疗应用奠定了理论基础。该发现于2006年获诺贝尔生理学或医学奖，显著推动了siRNA治疗的发展。截至2024年10月31日，全球共有6款siRNA药物获批上市，主要用于心血管疾病、癌症、神经系统疾病和免疫系统相关疾病，靶点包括转甲状腺素蛋白（TTR）、胆色素原合酶1（ALAS1）、17β-羟基类固醇脱氢酶1（HAO1）、前蛋白转化酶枯草溶菌素9（PCSK9）及乳酸脱氢酶（LDH）等。

本研究全面分析了siRNA临床研究的进展，结果显示其研发存在显著领域分化：非肿瘤领域占主导（超过90%的临床项目），已有6款药物获批用于代谢性/遗传性疾病，关键靶点包括PCSK9和HBV；而肿瘤研发仍处于早期阶段（60%为I期试验），主要适应症为实体瘤（40%），靶点同质化明显（CSF2占40%），试验终止率高达28%。研究还发现PTGS2和TGFB1等多肿瘤共有靶点，提示联合治疗潜力。尽管中国近年增速加快，但仍落后于国际水平。基于siRNA技术特点，需突破靶向递送等技术瓶颈以拓展肿瘤治疗应用。

2 方法

本研究选用Citeline Pharma Intelligence作为主要数据源，并交叉核对了ClinicalTrials.gov和中国临床试验登记平台的数据。检索关键词包括“siRNA”“RNAi”和“肿瘤”，排除动物实验和非干预性试验。由两名研究人员独立审核争议数据。最终纳入2004年8月至2024年8月间的424项siRNA临床试验。分析内容包括试验时间趋势、分期、特定适应症、药物靶点、生物标志物、试验状态及申办国变化等特征。鉴于siRNA药物自2004年问世以来20年间的发展起伏（2016年前后因早期化学修饰与递送技术不成熟导致研发受挫），我们将时间分为2004–2016年和2017–2024年两个阶段，使用R 4.3.2进行Fisher精确检验（蒙特卡洛模拟，B=20000次），所有统计检验均为双侧，显著性水平α=0.05。采用UpSet图展示靶点-适应症关系。

3 结果

3.1 时间趋势与领域动态

已上市的siRNA药物以非肿瘤治疗为主，共6款获批：inclisiran、vutrisiran、patisiran、lumasiran、givosiran和nedosiran，用于治疗家族性杂合性高胆固醇血症、原发性1型高尿酸血症、急性肝卟啉症和遗传性转甲状腺素蛋白介导的淀粉样变性等疾病。更多非肿瘤 siRNA 药物正处于临床研发中，适应症包括乙型肝炎（HBV）和血友病等。相比之下，肿瘤siRNA药物的研发进展较慢，尚无上市申请。

2004–2024年间全球共启动424项siRNA药物临床试验，总体呈上升趋势，2013年后加速增长，2021年达到峰值（64项）。肿瘤siRNA药物研发启动较晚、总试验数较少，但增长趋势与非肿瘤领域相似，分别在2014年和2023年出现高峰。非肿瘤领域试验数量显著更高，2021年占全部临床试验的90.63%。

中国于2019年启动首项siRNA药物临床试验，2022年前数量较少，2023年开始呈现增长趋势。虽然起步晚、规模有限，但整体保持稳定上升。

从临床试验分期分布来看，I期和II期试验在肿瘤和非肿瘤领域均占主导，肿瘤领域I期试验尤为突出（占60%）。非肿瘤领域因项目基数大、启动早，其临床研究设计更注重I/II期、II/III期等过渡阶段的精细探索；而肿瘤临床试验尚处早期，分期模式尚未形成完整体系。

分时段分析显示，北美在两个时间段（2004–2016年和2017–2024年）开展的临床试验项目均多于欧洲和亚洲。2017–2024年间，各地区肿瘤临床试验项目数量均减少，但地区分布比例无显著变化（P>0.05）。两时段临床试验分期的分布存在显著差异（P=0.024）：III期试验出现（占9.4%，第一时段无III期），II期试验下降23.6个百分点（36.1%→12.5%），I期试验比例上升21.2个百分点（44.4%→65.6%）。

3.2 生物标志物重视程度与领域靶点格局

约71%（60/102）的肿瘤siRNA临床试验关注生物标志物研究。全球肿瘤siRNA临床试验中，12%正在进行，50%已完成，6%处于规划阶段，1%暂停，3%关闭，28%终止。

对肿瘤领域试验终止原因分析显示，商业决策占36.8%，计划但未启动占21.1%，疗效不足占15.8%，安全性/不良反应占10.5%，入组率低占5.3%。已完成试验的结果分析（n=34）显示，47.1%达到主要终点，50.0%结果未知，2.9%结果不确定，未观察到主要终点失败的情况。

治疗领域分析显示，心血管、感染性、自身免疫性、内分泌和中枢神经系统疾病是siRNA临床试验的前五大适应症。这一趋势在已上市和在研药物（如inclisiran、BMS-986263、lepodisiran等）中得到印证，主要针对传染病（如乙肝）和代谢病（如糖尿病）。这些领域的突破得益于肝靶向递送系统（如GalNAc偶联技术）的成熟，使得针对代谢紊乱（如PCSK9靶向）的基因沉默更高效。特定适应症的研发突破往往产生示范效应，推动技术向其他治疗领域扩展，这也解释了siRNA肿瘤治疗临床探索相对滞后的原因。

对肿瘤靶向siRNA药物的临床试验分析显示，实体瘤在适应症中占比最高，其次为卵巢癌和非霍奇金淋巴瘤，这与临床试验主要集中在I期和II期（主要终点为药代动力学和初步药效学）的特点一致。此外，肝癌、胰腺癌和黑色素瘤等适应症也在探索中。

按靶点频率分析显示，非肿瘤领域最常见的三个靶点为PCSK9（14.98%）、HBV（14.63%）和TTR（5.92%）；肿瘤项目前三位靶点为集落刺激因子2（CSF2）（40%）、程序性细胞死亡蛋白1（PDCD1）（11.43%）和Cbl原癌基因B（CBLB）（11.43%）。

3.3 肿瘤间靶点异质性与癌症共同通路

肿瘤可存在多个不同分子靶点，且不同肿瘤类型常共享某些靶点。实体瘤具有多个靶点，包括EPHA2、FOXP3、RRM2、STMN1、KIF11和microRNA 11b等。胰腺肿瘤特有三个靶点：PDX1、KRAS和TNF。基底细胞癌、肝细胞癌、非小细胞肺癌、皮肤鳞状细胞癌和实体瘤等几种癌症类型共享两个常见靶点：前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2）和转化生长因子β1（TGFB1）。此外，CSF2是结直肠癌、乳腺癌、尤文氏肉瘤、黑色素瘤、卵巢癌、软组织肉瘤和实体瘤的共同靶点。非霍奇金淋巴瘤和实体瘤共享两个靶点：STAT3和BCL2。

4 讨论

2017–2024年间siRNA药物临床试验项目数较2004–2016年增长2.4倍，表明siRNA治疗日益受到重视。2016年后，研究人员采用先进化学修饰和靶向递送系统解决了siRNA不稳定性及易被RNA酶降解的问题，显著延长其半衰期并增强组织和细胞穿透能力。但肿瘤siRNA药物并未出现类似增长，可能源于肿瘤组织独特的生理特性：siRNA纳米颗粒需在靶组织积累并深部穿透才能有效沉默靶基因，而肿瘤穿透的重要性常被低估。同一肿瘤不同区域的活检样本显示siRNA药物的基因沉默效果存在显著差异。以往增强siRNA药物保留和穿透的研究主要基于增强渗透性和滞留（EPR）效应，但由于不同肿瘤类型和生长阶段的血管特征存在异质性，siRNA纳米颗粒的生物分布模式各异，为肿瘤siRNA药物开发带来新挑战。此外，肿瘤siRNA药物开发常需筛选多个候选靶基因并阐明其在健康组织中的作用以规避潜在毒副作用，可靠生物标志物对评估临床反应也至关重要。因此，尽管2016年后其他治疗领域siRNA药物研发日益增多，肿瘤治疗进展仍有限。同时，已上市药物的研发集群效应值得关注：以inclisiran和vutrisiran为代表的非肿瘤siRNA药物在其治疗领域已形成显著带动效应，而尚未实现临床转化的肿瘤siRNA药物缺乏此种示范效应且面临上述技术难题。不过，这些挑战已逐渐引起药物研究人员重视，通过合作有望逐步克服障碍，推动肿瘤靶向siRNA药物重大进展。

2017–2024年间，肿瘤siRNA临床试验结构发生显著变化（P=0.024）：I期试验比例增加21.2个百分点，反映行业采用分散探索策略，将传统II期试验拆分为针对特定领域的小规模I期试验，以应对28%的终止风险；II期试验下降23.6个百分点，揭示递送效率不足，多数项目未达到疗效验证阈值；III期试验占9.4%，标志第一代候选药物进入验证阶段，但仍远低于非肿瘤领域30%的行业平均水平，暴露研发管线脆弱性。这种早期扩张、后期稀缺的模式凸显肿瘤siRNA研发高损耗、低转化率的双重挑战。与非肿瘤领域已成功推出6款药物相比，2017–2024年肿瘤试验总数下降趋势进一步反映资本对转化前景的谨慎态度。

本研究通过深入分析肿瘤siRNA临床试验终止原因和结果，揭示其发展面临三大挑战：第一，资本敏感推进机制：36.8%试验因商业策略调整终止，反映资本对转化潜力的谨慎评估，与非肿瘤领域6款药物已上市的情况一致；第二，技术验证压力：21.1%试验未启动、15.8%疗效不足，指向可行性障碍和早期研发中的递送效率瓶颈；第三，临床证据链断裂：高未知结果率（50.0）暴露随访系统脆弱性和数据披露差距，主要终点未达成率为0%的统计假象源于无效项目（如疗效不足项目）早期淘汰，47.1%主要终点达成率的可靠性受高未知结果比例（50.0）和结果不确定性（2.9）干扰，需进一步数据验证。此外，即使达成主要终点的项目也因肿瘤领域I期项目占比高，必须在II/III期试验中跨越多重要效验证关卡。总之，这些发现凸显肿瘤siRNA研发的核心矛盾：包括临床证据链断裂（长研发周期与患者生存期冲突）、低效递送系统和资本敏感推进机制。虽然资本谨慎普遍存在于药物研发领域，但在肿瘤siRNA中因高终止率（28%）被显著放大。临床证据链断裂风险需从试验设计开端优化，如优先选择局部病灶，皮肤癌适应症可缩短研发时间；药物递送系统低效要求突破递送技术。

肿瘤领域早期试验主导（仅9.4%进入III期）的状况要求在siRNA药物设计时全面考虑，强调最佳递送策略及深入理解药代动力学、药效学和活性代谢物。与传统药物相比，小核酸药物因需穿越细胞膜靶向细胞质或细胞核中的mRNA而面临效率挑战。其不稳定性、较大分子结构和负电荷使其易被核酸酶降解和肾脏清除，未修饰siRNA血液半衰期仅5分钟。因此，有效递送策略是siRNA临床转化的主要障碍。最初siRNA药物治疗主要限于局部治疗，如玻璃体内注射。siRNA向靶组织或细胞类型的递送受给药途径、生物屏障、组织或细胞摄取及内体逃逸等多种因素影响。无递送偶联物时，完全化学稳定的siRNA基本无效。故合适的药物递送系统对siRNA药物开发成功至关重要。按载体类型分类，当前siRNA递送系统主要包括脂质纳米粒（LNP）、外泌体、聚合物纳米粒和无机纳米粒。全球6款已上市siRNA药物中，5款使用LNP（如patisiran）或其与其他技术偶联；III期临床试验中超过70%药物使用LNP或其他技术；除进入I期临床试验的外泌体（如ER2001）外，其余两种仍处临床研究早期。当代全身治疗中，siRNA药物通常采用纳米颗粒载体系统递送，由脂质或聚合物包裹以增强细胞摄取、细胞内处理和靶向亚细胞作用部位。其中，脂质纳米粒（LNP）递送系统前景最大。多项使用LNP递送siRNA的临床试验已完成，如FDA批准的siRNA基LNP治疗药物patisiran。在肿瘤学中，基于LNP的siRNA药物主要聚焦实体瘤治疗，包括肝细胞癌、前列腺癌和胰腺癌，部分试验靶向其他实体瘤如卵巢癌、乳腺癌和胶质瘤。尽管转化率低，众多候选药物仍处于实体瘤治疗的临床试验中。但LNP有局限性：静脉给药可引起不良反应和显著肝脏积累，不适用于扩散性或转移性肿瘤；多样肿瘤微环境对LNP穿透构成 substantial 障碍，包括血管异常、缺氧和酸性环境等。尽管LNP在肝脏靶向中表现优异，其在实体瘤（如胰腺癌和脑瘤）中的穿透效率仍有待优化。不过，因制备工艺简单、安全性良好，LNP仍是siRNA分子的首选载体类别。未来研究应全面评估LNP潜力，包括与肿瘤微环境的相互作用及与其他药物的联合使用。

作为肿瘤靶向治疗的前沿策略，siRNA药物在肿瘤微环境调控领域显示出重大发展潜力。研究数据显示，CSF2（粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子，GM-CSF）已成为siRNA药物研发最活跃的靶点。该细胞因子由T细胞和巨噬细胞等基质细胞分泌，通过双重机制驱动肿瘤进展：其一，诱导肿瘤相关巨噬细胞（TAM）极化为免疫抑制性M2表型，促进IL-10和TGF-β等免疫抑制因子分泌；其二，激活MAPK信号通路加速肿瘤细胞增殖和迁移。其中，CSF2介导的TAM重编程是影响肿瘤生长和转移的关键调控节点。在临床转化层面，Gradalis开发的CSF2靶向siRNA药物Vigil已展示突破性活性：一项发表于Clinical Cancer Research 2023的II期研究证实，Vigil联合替莫唑胺/伊立替康方案在60%复发尤文氏肉瘤患者中实现疾病控制，且疗效与循环肿瘤DNA动态变化显著相关。该方案安全性良好，延伸了早期I期（19种实体瘤）和IIa/b期（卵巢癌）研究观察到的积极疗效信号，为实体瘤免疫治疗提供了有前景的范式。

肿瘤细胞中经典信号通路IL-6/STAT3的激活始于IL-6与膜表面IL-6Rα和gp130受体亚基结合形成复合物，触发JAK激酶磷酸化并最终激活STAT3。除IL-6外，FGF、IGF和EGF等生长因子也通过同源受体介导STAT3磷酸化。激活的STAT3通过调控生存、增殖、血管生成和免疫逃逸相关基因表达驱动肿瘤进展。因此，STAT3抑制剂成为潜在治疗靶点。与此相应，诺和诺德开发了DCR-STAT3，于2023年8月启动I期临床试验（NCT06098651），评估该siRNA药物在难治性实体瘤患者中的安全性、耐受性和药代动力学特征。

Cbl-b是Cbl连接蛋白家族的重要成员，其RING型E3泛素连接酶活性使其成为淋巴细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）激活的关键负调控因子。该蛋白的功能抑制显著提高免疫细胞激活阈值，这一突破性发现为新型免疫检查点调节剂的开发提供了理论基础。基于上述机制，invIOs GmbH开发的APN401创新性采用体外处理自体外周血单核细胞（PBMC），通过siRNA介导的Cbl-b瞬时沉默策略重塑细胞免疫功能。近期公布的APN401在实体瘤中的I期临床试验数据显示，完成全疗程静脉输注的受试者中，4例患者（2例胰腺癌，结肠癌和肾癌各1例）在治疗周期内实现疾病稳定，且未观察到剂量限制性毒性事件，证实该疗法具有可控的安全性（NCT03087591）。

值得注意的是，圣诺制药管线核心产品STP707/STP705采用双靶点沉默策略，通过同时沉默TGF-β1和COX-2基因表达实现协同多通路调控。目前，STP707已获美国FDA IND批准，适应症涵盖胆管癌、非黑色素瘤皮肤肿瘤和病理性瘢痕三大领域，相关多中心临床试验正在推进中（NCT05037149）。

5 结论

本研究统计分析424项siRNA药物临床试验，重点聚焦肿瘤治疗领域的试验数量、适应症、靶点和状态。分析显示肿瘤siRNA药物仍处早期研发阶段，试验数量有限，发展受肿瘤穿透障碍和递送挑战制约。尽管如此，凭借研发周期短和靶向精准的优势，siRNA药物仍是癌症治疗的重要前沿。本研究可为优化siRNA肿瘤适应性药物设计、克服靶点创新不足（如CSF2同质化）和递送限制提供战略参考，从而加速此类药物的临床转化。