虽然迄今为止很少有核苷酸药物进入市场，但大量的研究正在进行中。Sarah Houlton博士在最近的TIDES会议上报告了一些具有巨大治疗潜力的核苷酸技术
人类基因组的解开为开发大量新药靶点提供了可能。虽然许多言论已被证明是炒作而不是希望，但针对基因靶点的核苷酸药物的研究正在进行。到目前为止，很少有药物进入市场，但许多潜在的基于核苷酸的治疗方法正在开发中。
许多人利用反义技术，即在细胞中转录的与信使RNA (mRNA)互补的单链RNA短片段与mRNA结合，从而阻止翻译，本质上是关闭基因。这种方法的潜力在20世纪70年代末首次被展示出来，第一个反义药物——Isis的fomivirsen (Vitravene)——在1998年被FDA批准用于治疗巨细胞病毒视网膜炎。直到2013年初，该公司的mipomersen (Kynamro)获得批准，这才成为唯一获准的反义药物。
Mipomersen是一种第二代反义寡核苷酸，旨在治疗罕见的遗传疾病纯合子家族性高胆固醇血症，这种疾病在美国只有大约300人。玛丽·麦高恩(Mary McGowan)曾在新罕布什尔州的康科德医院胆固醇治疗中心(Concord Hospital Cholesterol Treatment Center)参与试验，她现在是健酶公司(Genzyme)的高级医疗总监(该公司与Isis在该项目上合作)，据她说，患有这种疾病的人可以在服用他汀类药物和其他降胆固醇药物的同时，服用最大剂量的他汀类药物，但低密度脂蛋白胆固醇水平仍然超过400。如果不治疗，这个数字会上升到1000或更多。
一些受影响的儿童在两岁之前就发生心肌梗死;平均死亡年龄为33岁，即使接受了降低LDL的治疗
这与正常的健康目标低密度脂蛋白胆固醇水平在100左右形成了鲜明的对比。“一些受影响的儿童在两岁之前就发生了心肌梗死;如果不进行治疗，他们在16岁时就会患上癌症，18岁时就会死亡。”“平均死亡年龄为33岁，即使接受了降低LDL的治疗。”
患者通常在两个LDL受体等位基因中都有突变，这导致LDL胆固醇清除减少，并增加与LDL- c相关的载脂蛋白- b的产生。这是该公司追求的目标:使用反义技术通过与特定的mRNA分子结合来抑制这种疾病相关蛋白质的产生。
Mipomersen是一种20个核苷酸的反义寡核苷酸，只与一个靶标结合，并穿过肝细胞细胞膜，使其能够抑制载脂蛋白b的合成。在健康志愿者中进行的I期试验在其发现后的9个月内开始，结果显示LDL和apo-B水平均以剂量依赖的方式显著降低，半衰期为30天，活动持续时间为2 - 3个月，唯一的重大不良事件是注射部位反应。
II期试验于2005年完成，每周300和400mg剂量被证明非常有效，但不良事件发生率较高，因此选择每周200mg剂量进行III期试验。这些研究证明了其作为单一治疗的有效性，也可以与降脂药物联合使用，通常可使LDL-C降低25%。今年早些时候，它被批准用于这种罕见疾病的患者。
麦高恩总结说:“虽然他汀类药物降低了LDL-C，改善了心血管疾病的预后，但这些药物对HoFH患者的效果较差。”“HoFH患者缺乏功能性LDL受体，并过度产生载脂蛋白b。Mipomersen直接减少含载脂蛋白b的脂蛋白的产生，其作用不依赖于LDL受体。”
Isis在反义领域仍然非常活跃，在多个治疗领域约有30种潜在药物正在研发中。该公司负责发展的高级副总裁Richard Geary谈到了该公司发现第二代2 ' - o -甲氧基乙基嵌合反义药物的计划。这些药物的效力是第一代药物的10到15倍，作用时间延长了10到20倍。这使得给药剂量降低了50-100倍，同时副作用也减少了。
改进筛选也提高了耐受性——例如，注射部位反应减少
他说:“筛查的改进带来了更有效的第二代反义药物。”“我们发现了比mipomersen更有效的核苷酸，而mipomersen是当时被引入人体的最有效的反义化合物。”改进的筛查也提高了耐受性——例如，注射部位反应更少。”
其中一种发育药物ISIS-TTRRx被设计用于治疗转甲状腺素淀粉样变。这是一种罕见而严重的遗传疾病，其中遗传突变基因产生错误折叠形式的TTR。这种物质逐渐积聚在包括心脏、周围神经和胃肠道在内的组织中，干扰它们的正常功能。病情发展到神经退行性变，最终死亡;全球约有1万人受到影响。目前的治疗方案有限。
Geary说，该药物正在与葛兰素史克(GlaxoSmithKline)合作开发，旨在防止TTR蛋白的产生。它减少了所有已知的突变，防止TTR在神经中的积累。健康受试者的I期试验于去年完成，每周皮下剂量导致血浆TTR蛋白水平快速和剂量依赖性降低——在许多受试者中观察到降低超过80%。它通常耐受性良好，没有引起类似流感的症状。一项针对家族性淀粉样蛋白多神经病患者的II/III期研究于今年2月启动。
另一个进展顺利的项目是脊髓性肌肉萎缩。这种运动神经元疾病是婴儿死亡的主要遗传原因，仅在美国就影响了至少3万名患者，每50人中就有一人携带生存运动神经元1 (SMN1)基因。携带者没有症状，但如果父母双方都是携带者，他们的孩子有四分之一的几率遗传到两个副本，从而遗传到这种疾病。这种基因编码的存活运动神经元蛋白对脊髓神经细胞的健康和存活至关重要。
is - smnrx是与Biogen-Idec联合开发的，用于治疗各种形式的儿童SMA。反义药物改变了一个密切相关的基因SMN2的剪接，增加了功能SMN蛋白的产生。由于不恰当的剪接，该基因通常只产生少量的SMN蛋白;SMNRx通过促进适当的RNA加工来增加SMN蛋白的产量。
在小鼠模型上取得成功后，该药物对生存有深远的影响，在中枢神经系统中也有可接受的半衰期，在2至14岁患有SMA的儿童中进入了开放标签的I期试验，这些儿童体内含有足够的SMN蛋白以维持生存，但不足以行走。给予鞘内单一剂量，三个月后，给予最高剂量的人肌肉功能显著增加。目前正在进行一项针对SMA儿童的Ib/IIa期多剂量剂量递增研究，以确定III期试验的最佳剂量，第一批婴儿现在已经接受了婴儿发病性SMA的II/III期试验。
反义药物是单链RNA，而基于sirna的疗法包含短的双链RNA。这些小的干扰rna阻止具有互补核苷酸序列的基因的表达，从而产生基因敲除。将siRNA传递到目标细胞是一项挑战，即使它们到达那里，也不能保证它们会引起所需的敲除。但如果这些问题能够被克服，它们就有潜力。
将siRNA传递到目标细胞是一项挑战，即使它们到达那里，也不能保证它们会引起所需的敲除
Alnylam公司负责药物发现的高级副总裁Mano Manoharan谈到了他们公司的结合项目。其想法是通过化学手段修饰siRNA，以赋予其稳定性，并提高活性、效力和摄取。他说:“我们的技术适用于多个目标和治疗领域。”有许多方法可以进行修饰，包括糖修饰、内部或末端帽、主干修饰、核苷酸碱基修饰和创建siRNA缀合物。Alnylam率先将siRNA链与n -乙酰半乳糖胺(GalNac)结合，使核苷酸能够传递到肝细胞，并促进皮下给药。
Manoharan介绍了该公司使用该技术的几个项目，包括血友病项目，血友病是一种通常通过替代凝血因子治疗的凝血障碍。然而，许多患有A型血友病的患者，这种疾病是由VIII因子功能突变的丧失引起的，产生了对替代因子的抗体，变得难以治疗。这可以通过使用siRNA使基因沉默来克服。ALN-AT3正处于临床前开发的后期，该公司希望它能在2013年底进入第一阶段。
这种siRNA使抗凝血酶III (AT3)沉默，使Xa因子和凝血酶失活，这是凝血级联上的两个基本成分。AT3在肝脏中表达，并在血浆中循环。他说，这种药物的作用时间很长，因此每月1 - 2次0.5mg/kg的皮下剂量足以起到80%的抑制作用。三价GalNAc碳水化合物簇对肝脏中的肝酰糖蛋白受体具有高亲和力，GalNAc配体与化学修饰的at靶向siRNA结合以介导靶向传递。该公司在7月份的国际血栓与止血学会大会上展示了临床前数据，显示ALN-AT3使凝血酶生成正常化，并改善血友病模型中的止血。
另一种具有治疗潜力的核苷酸是microRNA。首次发现于20世纪90年代，它们是自然发生的，小的-通常是22个核苷酸-调控基因组的非编码RNA片段，与具有互补序列的信使RNA相互作用。已知有超过1500个基因编码mirna。据估计，这些基因控制着大约三分之一的人类基因，因为每个基因都调节许多不同基因的表达，以协调细胞通路的功能，如免疫反应、细胞生长和增殖。因此，它们可能被证明是自身免疫性疾病和癌症的有用靶点。
已知有超过1500个基因编码mirna。据估计，这些基因控制着大约三分之一的人类基因
第一家将基于Mirna的治疗方法推向临床的公司是Mirna Therapeutics，最初专注于癌症。正如该公司的发现总监大卫·布朗(David Brown)所解释的那样，癌症是非常不同的，甚至在肿瘤内部也是如此。他说:“miR-34是致癌基因的母调节因子，控制着20多种致癌基因的表达。”“它在大多数实体肿瘤中都被下调，显然，它对癌症干细胞的发育至关重要。”我们的策略是试图取代它。”
在缺乏miR-34的情况下，各种癌症重要基因，如Met、Myc和Wnt都被上调，因此，理论上，如果将miR-34模拟物引入细胞，它应该下调所有这些基因。Mirna的miR-Rx34正是这样做的，并已被配制成大约120nm大小的脂质体颗粒用于递送。Brown说:“在小鼠模型中，静脉注射miR-Rx34会导致多种实体肿瘤和组织的显著增加。”“在小鼠癌症模型中，单次剂量降低了多种致癌基因的表达。例如，它会导致肝脏肿瘤消退——3mg/kg和0.3mg/kg的剂量会导致原位肝癌异种移植的消退。反复给药可以在不影响正常肝脏形态的情况下消除肝脏肿瘤。”
目前正在进行一期临床试验，首次人体剂量为0.3mg/kg，用于肝癌或肝脏受累的实体癌患者。由于mirna是天然分子，该公司预计非特异性副作用的可能性较小。
许多其他公司正在研究潜在的miRNA治疗方法，包括总部位于圣地亚哥的生物技术公司Regulus Therapeutics，这是Isis和Alnylam的合资企业。例如，RG-101在丙型肝炎中靶向miR-122。它是galnac偶联的抗mir靶向肝细胞。miR-122是肝细胞内最丰富的miRNA, HCV将其作为病毒复制因子，因此抑制它可能具有治疗潜力。该公司认为，通过以这种方式针对宿主因素，而不是病毒本身，耐药性不太可能产生。
该公司的首席科学官Neil Gibson解释说新万博体育m，RG101是一种碳水化合物缀合物，其效力至少是裸寡核苷酸的20倍。他说:“它会迅速从血浆中清除，并优先分布到肝脏。”“总抗mir的组织浓度显著降低，就能增强药效。”活跃的anti-miR从肝脏中的父偶联物中释放出来，重要的是要注意连接物的化学性质，以获得最大的释放。”
在小鼠模型中，单次给药后其药理活性持续28天以上，病毒载量显著降低。该公司希望明年在健康受试者和HCV患者中启动RG-101单药治疗的I期试验;最终，目标是将其发展为联合治疗的一个组成部分。
加拿大生物技术公司Replicor在寻找乙肝治疗方法时采用了一种完全不同的方法。该公司开发了以磷酸化寡核苷酸为基础的两亲性聚合物，这种聚合物独立于反义机制运作，对包膜病毒具有广谱抗病毒活性。REP 9AC '是一种HBV表面抗原释放抑制剂，通过干扰亚病毒颗粒形成的生化过程来阻止受感染肝细胞内亚病毒颗粒的释放。
这些亚病毒颗粒隔离人体产生的对抗HBV的抗体，同时也抑制先天免疫、t细胞增殖和细胞因子信号。载脂蛋白H参与了这些亚病毒粒子的形成，核酸聚合物与载脂蛋白H相互作用，从而阻止粒子的释放。其结果是免疫系统自身对抗乙型肝炎感染的能力的恢复。在一项对感染鸭乙型肝炎的鸭子的研究中，超过一半的鸭子通过四周的每日给药方案被治愈。
初步I/II期试验结果看起来很有希望。Replicor公司的首席科学官安德鲁·瓦伦特(Andrew Vaillant)说:“在患者身上接种15周后，所有的表面抗原都消失了，而长期接触这种抗原可以维持下去。”新万博体育m然而，只有大约四分之一的患者在三年后出现了停止治疗的持续病毒反应。在REP 9AC '治疗后，通过增加一个疗程的Pegasys或Zadaxin免疫治疗，导致所有患者的免疫功能显著增加，9名患者中有8名在治疗停止12-24周后病毒感染仍处于控制之下。“免疫疗法需要细胞因子信号来实现免疫反应，”Vaillant说。他说:“在接受免疫治疗后，所有患者的抗体产生都迅速增加，通常与健康人的强烈疫苗反应相似。”“即使在患者结束治疗后，这种状态也会保持下去。”
核酸聚合物似乎能有效地清除血液中的表面抗原，他总结道。他说:“这种清除可以恢复免疫功能，特别是与免疫疗法结合使用时。”“我认为这种组合应该能够在一些慢性乙型肝炎感染患者中实现永久性的免疫控制。”
本文的大部分内容都是基于潮汐会议， 2013年5月在美国马萨诸塞州波士顿举行。
