综述:核酸与反义疗法升级:挑战、解决方案与未来方向

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Bioanalysis 1.8

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  本综述系统梳理了核酸类反义疗法(ASOs/RNAi/ODNs)的发展历程与临床突破,指出其在靶向"不可成药"靶点方面的独特优势,同时深入剖析了核酸降解、脱靶效应、剂量毒性、组织渗透及内体逃逸(endosomal escape)等核心挑战,为新一代寡核苷酸药物的化修饰学、偶联策略和递送平台创新提供战略视角。

  

ABSTRACT

当前仅有少量疾病修饰蛋白可通过传统小分子或生物制剂实现靶向,这凸显了核酸类反义疗法这一创新策略的迫切性。反义技术——包括反义寡核苷酸(ASOs)、RNA干扰(RNAi)和诱饵寡核苷酸(ODNs)——为在RNA层面直接调控基因表达提供了强大工具。历经四十年发展,这些技术已从早期概念验证推进至多个获FDA及EMA批准的疗法,应用于神经肌肉疾病、代谢性疾病与神经退行性疾病领域。

技术演进与临床转化

反义寡核苷酸通过碱基互补配对原则靶向特定RNA序列,介导降解或功能调控。化学修饰如硫代磷酸酯骨架(phosphorothioate)、2′-O-甲氧乙基(2′-MOE)及吗啉代寡核苷酸(PMO)显著增强核酸酶抗性并改善药代动力学特性。RNAi技术则利用小干扰RNA(siRNA)或短发夹RNA(shRNA)通过RNA诱导沉默复合物(RISC)实现靶mRNA降解。迄今已有十余种反义药物获批,包括治疗脊髓性肌萎缩症(SMA)的Nusinersen(ASO)、治疗急性肝卟啉症的Givosiran(siRNA)等。

核心挑战与突破方向

尽管取得临床成功,反义药物仍面临多重屏障:1. 核酸酶降解导致半衰期缩短;2. 脱靶结合引发非预期效应;3. 剂量依赖性毒性(如血栓性微血管病、补体激活);4. 生物分布局限(肝、肾以外组织渗透不足);5. 内体逃逸效率低(<2%的寡核苷酸能进入胞质)。针对这些瓶颈,研究者开发了GalNAc(N-乙酰半乳糖胺)偶联技术实现肝靶向递送;脂质纳米颗粒(LNP)包封提升稳定性;化学修饰迭代(如硫代修饰、桥接核酸(BNA))增强结合亲和力;新型穿膜肽与抗体偶联物拓展组织靶向能力。

个性化治疗与伦理考量

"N-of-1"个性化疗法为超罕见遗传病患者提供新希望,例如针对特定突变设计的个体化ASO。但定制化寡核苷酸面临生产标准化、监管审批路径及成本效益挑战(单剂治疗费用可达百万美元级),需建立伦理框架与支付模式平衡创新可及性。

未来展望

下一代反义技术需聚焦于高效组织特异性递送系统、智能化响应型寡核苷酸设计、以及联合疗法开发。通过多学科融合(化学生物学、纳米医学、计算设计),反义疗法有望突破当前适应症边界,扩展至心血管疾病、癌症、炎症性疾病等更广泛领域。

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