首款SiRNA 降脂药英克西兰是如何做到“打一针管半年”的？

1998 年美国的两位科学家Andrew Fire 和Craig Mello，在《自然》杂志上共同发表了一篇关于RNA 干扰 (RNA interference, RNAi)的开创性论文，揭开了RNAi研究的序幕。通过试验，他们发现了一种可以降解特定基因mRNA的方法，从而抑制特定基因的表达。两人在2006年因此发现荣获诺贝尔生理学或医学奖。

一种双链RNA经核酸内切酶Dicer切割，形成多个21-23个核苷酸长度的短双链RNA片段，就是我们现在称之为的“小分子干扰RNA（SiRNA）”。

siRNA与Argonaute-2（AGO2）蛋白等结合形成诱导沉默复合体（RNA-induced silencing complex，RISC）。随后将siRNA解链成正义链和反义链。正义链被降解，反义链（引导链）RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的靶mRNA上。RISC具有核酸酶的功能，siRNA引导RISC切割同源的单链mRNA，导致mRNA失去功能，即不能翻译产生蛋白质，也就是使基因“沉默”。

siRNA作用于基因表达的翻译后阶段，因此不与DNA相互作用，从而避免了基因治疗常见的突变和致畸风险。siRNA只能使同源基因沉默，而无关基因不受影响，因此具有高特异性。目前国际上批准上市的siRNA 药物仅有5 个。

早期siRNA 药物的开发困难重重。由于RNA药物在胃肠道内易降解且吸收效率低, 目前只能采取肠外给药途径。siRNA药物自注射处进入目标部位需要经历若干复杂的生物学阶段，包括系统性挑战和细胞挑战。

 siRNA在体内稳定性差, 半衰期短。游离RNA进入血液后, 一部分被人体血液和组织液中大量存在的核糖核酸酶降解, 另一部分则被肾脏直接过滤清除。siRNA的分子太大，且具有亲水性，无法被动地穿过细胞膜，难以分布到靶组织中｡同时外源的核酸分子具有免疫原性，容易引起人体的免疫反应。这些是其研发遇到的系统性挑战。

siRNA通常不具备特定器官和组织的靶向性, 难以单独成药。药用siRNA需要进入细胞并经过逃逸内体/溶酶体学作用，才能发挥其生物高效逃逸，是其研发遇到的细胞挑战。

上述这些挑战导致了众多制药公司如罗氏、默沙东、诺华、辉瑞等相继退出该领域。RNAi领域进入“至暗时刻”。

Alnyam公司由一群杰出的生命科学家于2002年成立，作为RNAi领域的先驱，Alnylam仍然决定坚守下去。在2018年之前，Alnylam仍未上市第一款产品，彼时公司成立已超过16年。成立这么久仍无一款产品，多么需要穿越医药周期的勇气和智慧。

siRNA不能直接作为药物使用，必须经过化学修饰和有效的递送系统，改善siRNA 的PK 和生物分布特性之后才能用于临床。

独具匠心的化学修饰

药物的化学结构修饰是在保留药物原有基本化学结构的基础上，仅对其中某些官能团进行结构改变。其目的是希望能改变药物的药代动力学的性质，提高药物的疗效、降低其毒副作用和方便应用。人们尝试对SiRNA进行多位点的化学修饰，以提高其亲和力、稳定性、代谢性质等。

Alnylam围绕化学修饰新建了一系列自己的独家专利。siRNA的磷酸骨架可被核酸酶快速降解, 是其药用发展的主要限制因素。第一代RNA改造策略聚焦于磷酸骨架改造化学修饰。这一修饰能提高siRNA的核酸酶抗性, 增强其血液稳定性, 并可通过提高其与血浆蛋白的结合力，降低肾脏清除, 延长siRNA的体内循环时间。

第二代的甲基膦酸酯（核糖修饰）后继续增加siRNA的核酸酶耐受,，减少siRNA脱靶导致的毒副作用，并延长半衰期。第三代 PNA、LNA 等技术，改善了核酸的靶标亲和力、提高了其入胞效率。

化学修饰对于药用siRNA虽然十分重要，但如靶向性等问题还是难以解决，最终还是需要依靠递送系统。

GalNAc递送系统大放光彩

RNAi治疗需要通过载体将RNA递送进入体内，这就需要跨越体内的各种屏障，并实现载荷在细胞质的有效释放。人们同样探索了许多不同生物材料的递送系统来改善siRNA 生物分布的问题，包括各种脂质体、siRNA 缀合物、聚合物、多肽、外泌体、适配体、树突状分子等来延长体内循环时间,，增加在特定组织和细胞的蓄积与摄取。其中Alnylam的n-乙酰半乳糖胺（GalNAc）和 脂质纳米颗粒（LNP ）技术专利已在临床上被批准使用。

唾液糖蛋白受体（ASGPR）是一种内吞性受体，特异性高表达于肝细胞膜表面，为理想的肝脏靶向药物受体。GaINAc是一种与ASGPR高度亲和的二糖类化合物。GaINAc缀合物递送系统是利用GaINAc与ASGPR的特异性和亲和力，成为肝细胞靶向传递的主要策略，可以通过皮下注射实现有效递送｡在人体中生物利用度也有望接近100%。

纵观 RNAi 治疗的发展史，从 1998 年第一次在线虫中观察到 RNAi 现象，到2006 年 RNAi 研究获得诺贝尔奖，再到 2017 年第一款 siRNA 药物获批上市，历经了 20 多年的旅途，siRNA 才最终实现了成药。

Inclisiran由Alnylam开发，于2020年获EMA批准上市（Leqvio，英克西兰），2021年12月获FDA批准上市，是首款降低LDL-C 的RNAi 疗法。今年8月，Inclisiran在递交新药申请9个月后即在华获批，堪称“中国速度”。

在药物研发中，inclisiran经过包括硫代磷酸酯修饰、稳定修饰等化学修饰，以增加其稳定性、延长其作用时间，并提高其递送到肝脏细胞的效率。

Inclisiran通过GalNAc被特异性递送至肝脏并与肝细胞膜上的ASGPR结合，介导胞吞过程，进入肝细胞。Inclisiran进入肝细胞后与RISC结合。激活的RISC与编码PCSK9蛋白的mRNA结合，作为RISC一部分的酶就会切割mRNA，达到基因沉默，抑制PCSK9蛋白的产生，从而让更多 LDL 受体回到肝细胞表面，与更多 LDL-C 结合，增强LDL-C从循环中的清除。

值得注意的是Inclisiran结构中的核酸骨架经过修，限制了其分解；增强的稳定修饰使GalNAc-siRNA 结合物显示出非常长的作用时间，使Inclisiran缓慢释放可达数月。另外，这种siRNA的一个分子可以诱导多个mRNA拷贝连续降解。正是这些化学修饰和GaINAc递送系统，让间隔6个月给药一次成为可能。

相比已上市的两款PCSK9单抗抑制剂（Praluent和Repatha），Inclisiran每半年一针注射有望大幅提高患者依从性。

ORION-3的初步数据表明，在ASCVD或CVD风险增加的成人患者中，Inclisiran治疗3年可使LDL-C降低52%。8月28日，ESC2023年会上公布了ORION-8临床3期试验新的长期数据。Inclisiran治疗6年后可持续降低患者的LDL-C。其中，80%患者达到目标LDL-C阈值。

Inclisiran的获批上市，是siRNA疗法的一个里程碑事件，预示着这一全新的治疗模式在治疗人数众多的慢性疾病中的强大潜力。

在最大耐受剂量的他汀类药物无法达到LDL-C目标的患者中，与他汀类药物或其他降脂药物联合使用；

对于不能耐受他汀类药物或禁用他汀类药物的患者，单用本品或与其他降脂疗法联用。

今年7月17日，诺华宣布美国FDA批准了Inclisiran的说明书更新。本次新增的适应证针对的是服用他汀类药物治疗的原发性血脂异常患者，这些患者有糖尿病等高风险合并症，但没有心血管疾病。在本次更新中还删除了“使用限制”声明，并简化了安全信息部分，同时删除了四个不良事件。