截至目前，FDA一共批了13个RNA药物/疫苗，其中包括6个ASO，5个siRNA，1个aptamer，2个mRNA。从下表不难看出，除了两个新冠疫苗和用于治疗高血脂的inclisiran，大部分RNA药物都是用在罕见病上，DMD(肌营养不良蛋白)尤其多。这主要跟疾病机理有关，DMD为单基因，不同位点突变的疾病。治疗思路简单清晰：只要用ASO技术将突变的部分从转录的mRNA中删除(splice-out)就可以了。通常，基于一项新技术开发药物的biotech公司研发风险都比较高。所以选择一个不太拥挤的，没有特效药SOC的赛道进入市场比较稳妥。一方面疗效门槛比较低，另一方面可以避免与大药企正面竞争。此外，由于患者数量十分有限，所以通常罕见病药物售价都非常高。这样一来，一方面可cover药企的研发投入，另一方面也不需要太多的市场推广费用。02. RNA药物的优势
成药性：其实之前我们在Amgen那一期讲过(Amgen 2030年展望：突破无法成药！)，所谓“低垂的果实”，实际上就是比较容易用小分子或者抗体去靶向的蛋白靶点。而这部分其实只占人类基因组中已知致病靶点的15%。剩下的85%空间虽大，但传统制药方式很难成药。其中一大主要难点在于蛋白结构复杂，无法找到合适的结合位点。而RNA疗法可以在蛋白表达之前将其扼杀于摇篮，不受蛋白结构的限制。而且RNA疗法所靶向的不仅限于表达蛋白的codingRNA，还可以从noncoding入手，调控一些非蛋白突变直接引发的疾病的MOA，要知道human genome中的noncoding region数量远远大于coding region(格局打开，空间打开)。选择性：很多人体蛋白是分大类的，同一个类别中不同的蛋白往往在功能和结构上会有一定的相似性。这就给以蛋白结构为基础的小分子药物研发带来了一定的挑战。不少药物因特异性/选择性不够高而伴随不可避免的副作用，导致即便找到了靶点、可结合的分子，也没有合适的therapeutic window。而每个RNA都有自己独特的序列，必须是与之相匹配的序列才可确认为其靶点，精准的特异性/靶向性/选择性很大程度上避免了脱靶的问题。生产效率：RNA疗法并不像小分子或抗体药物那样“一事一议”。只要攻克了递送和化学性质的问题，整套技术流程可以快速运用到同种递送组织的其他疾病。新冠疫苗之所以可以快速研发上市，就是因为肝脏递送技术早在2020年以前就已被基本攻克。药效持久性：以前开发RNA药物最大的难题之一就是RNA不够稳定，容易被降解。然而现在的技术已经可以支持半年一次给药，不但省钱省事，副作用小，更可以让患者体验到不必每天被吃药给“绑架”，disease-free的感受。其他优势：1）适用于一系列基因突变导致的罕见病；2）比基因疗法安全，简单，且相对便宜。03. 3类主要RNA药物
目前已获批的RNA疗法分为3大类，他们的分子大小、作用机制、功能等方面都有明显区别。我们先从最明显的区别入手，nomenclature(命名法)。1）ASO：后缀“-rsen”；2）siRNA：后缀“-siran”；3）mRNA：后缀“-meran”，例如新冠疫苗tozinameran(辉瑞+BioNTech)、elasomeran(Moderna)。ASOAntisense oligonucleotides，反义寡核苷酸。单链，分子量相对较小约6kDa。主要通过mRNA silencing、抑制ribosome翻译蛋白、调节RNA splicing等机制治疗疾病。siRNASmall interfering RNA，小分子干扰RNA。通常以双链形式存在，单链形式起效。分子量居中，约13kDa。主要通过RISC(RNA-induced silencing complex)抑制目标mRNA翻译为蛋白，or silencing。
mRNAmessenger RNA，信使核糖核酸。单链，分子量大，且跨度大，约340~2300kDa。主要作用为蛋白的表达，所以通常用作蛋白补充疗法，或者抗原呈现等。04. 作用机制/原理
ASOASO功能原理分为两大类1）cleave and degrade切断RNA并使其降解：ASO先锁定目标RNA，然后通过RNase H.将目标RNA切断，从而使蛋白无法表达。由于RNase H.存在于细胞核内以及核外，所以ASO不止作用于mRNA，也可以调控一些noncoding(非编码)RNA。事实上科学研究发现很多没有明确蛋白靶点的疾病发病机制都与noncoding RNA有关。而这也是ASO相对于siRNA的优势，因为绝大部分siRNA只能在细胞核外工作。代表品种：由Kastle研发的治疗高血脂的Kynamro(mipomersen)，现已discontinued。该品种靶向apolipoprotein B-100(ApoB-100)的mRNA。ApoB-100是LDL的主要构成要素。
近期，由GSK和Ionis联合开发的潜在HBV功能性cure品种bepirovirsen刚刚公布了积极临床数据。Bepirovirsen也是属于这类cleave°rade品种，作用于几乎所有HBV病毒的mRNA(这跟HBV的genome有关)。2）splice剪接/拼接：同一条pre-mRNA上有多个exon，通过不同的剪接方式拼接这些exon，可以产生多个不同的mRNA以及相应的蛋白。如果某个exon有突变，可以直接将其删除，或者修正本不该被删除的片段。Splice-in代表品种：由Biogen/Ionis研发的治疗SMA(脊髓性肌萎缩)的Spinraza(nusinersen)。SMA患者的SMN1基因出现突变，导致该locus无法表达SMN蛋白。还好还有一个SMN2基因，可以产生少量的SMN蛋白。但是正常情况下，SMN2的mRNA在被splice的过程中删除了exon7(正常的SMN1保留了exon7)，导致最终生成的蛋白比较小，且不够稳定。Nusinersen的作用则是确保SMN2的mRNA保留住exon7，使最终的蛋白产物与正常SMN1产生的蛋白相似，提高稳定性，达到治疗效果。Splice-out代表品种：由Sarepta研发的治疗DMD(肌营养不良)的Exondys 51 (eteplirsen)。患者的DMD基因上exon51处有一个突变导致无蛋白表达(pre-mature termination)。Eteplirsen则是让mRNA在splice的过程中直接删除exon51，跳过有突变的部分，使蛋白正常表达。虽然重新被剪接的蛋白比正常蛋白小一些，但保留了正常DMD蛋白的基本功能。siRNAsiRNA通过序列确认找到目标RNA，然后与Ago蛋白结合形成RISC(RNA-induced silencing complex)，破坏目标mRNA，达到沉默效果。代表品种1：由Alnylam研发的两款治疗hATTR品种，patisiran和vutrisiran。二者都是靶向突变的TTR基因/mRNA，主要区别在于p用的第一代LNP递送技术，需要静脉注射，v则是新一代独家ESC-GalNAc技术，更稳定，递送效率更高，可以皮下注射。hATTR(遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性)患者的TTR基因突变，导致表达出来的蛋白折叠出问题，异常的3D结构会使同类病变蛋白聚集在一起，形成淀粉样蛋白堆积，物理性影响身体各组织正常功能。
所以治疗疾病的关键在于从RNA层面抑制TTR蛋白的生成，从而降低蛋白堆积。由于patisiran/vutrisiran并不直接靶向TTR mRNA突变的位点，所以该类药物也会影响正常TTR的表达。代表品种2：由Alnylam和诺华联合开发的Leqvio(inclisiran)，靶向PCSK9mRNA，用于治疗家族性高血脂。该品种是RNA药物研发历史上第一个用于治疗常见病的超长效品种，可半年注射一次。至此，心血管疾病从慢性病治疗从此进入长期“预防”模式。PCSK9的作用是回收细胞表面的LDL受体，而LDL受体的功能是捕获血液中的LDL，从而降低血脂。下调PCSK9的表达则可以延长/提高LDL受体的降血脂功能。所以现在你弄清楚siRNA和ASO的区别了吗？欢迎添加小编微信获得相关文献和资料！近期学习笔记
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