北理工前沿交叉院黃淵余課題組在《Biotechnology Advances》發(fā)表核酸藥物綜述論文
發(fā)布日期:2019-04-16 供稿:前沿交叉科學(xué)研究院
編輯:石殊倫 審核:王博 閱讀次數(shù):近日,,北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院黃淵余特別副研究員在生物技術(shù)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Biotechnology Advances》(IF="11.452)上發(fā)表RNA干擾藥物的綜述論文“RNAi" Therapeutic and Its Innovative Biotechnological Evolution”,,該論文介紹了2018年8月獲批上市的全球首款RNA干擾(RNAi)藥物Onpattro (Patisiran)的基本信息,系統(tǒng)總結(jié)了目前RNAi藥物的開發(fā)進(jìn)展,,回顧了RNAi藥物跌宕起伏的研發(fā)歷程,,闡述了該新興制藥領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù),以及技術(shù)發(fā)展的演化歷程和最新研究進(jìn)展,,并對(duì)RNAi療法與核酸制藥的未來進(jìn)行了展望和討論,。該論文通訊作者是黃淵余特別副研究員,,第一作者是課題組博士后翁郁華博士。
圖1 核酸藥物作用通路
(a)小干擾RNA(siRNA)與(b)微小RNA(miRNA)的作用通路,;(c)miRNA拮抗核酸作用機(jī)制,;(d)小激活RNA(saRNA)的工作模式;(e)反義核酸(ASO)作用方式,;(f)信使RNA(mRNA)療法的特點(diǎn)
核酸制藥是未來生物醫(yī)藥發(fā)展的前沿領(lǐng)域,,是繼小分子化合物、抗體蛋白藥物之后的新一代醫(yī)藥技術(shù),。核酸制藥的代表成員包括小干擾RNA(siRNA),、反義核酸(ASO)、微小RNA(miRNA),、信使RNA(mRNA)等,,其作用機(jī)制各有特點(diǎn)。RNA干擾現(xiàn)象于1998年被發(fā)現(xiàn),,很快于2006年被授予諾貝爾獎(jiǎng)。siRNA可通過剪切靶mRNA來阻斷致病基因表達(dá),,在惡性腫瘤,、代謝疾病、感染性疾病,、遺傳病,、罕見病等領(lǐng)域均有優(yōu)良的制藥前景。近期獲批上市的siRNA藥物Onpattro可用于治療轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白淀粉樣變性(hATTR,,也稱家族性淀粉樣多發(fā)性神經(jīng)病變,,F(xiàn)AP)引起的神經(jīng)損傷。目前全球共約有40余種siRNA藥物處于臨床研究階段,,其中8個(gè)藥物處于臨床III期階段,,后續(xù)獲批上市的siRNA藥物將明顯加速。
圖2 代表性RNAi藥物遞送技術(shù)
siRNA制藥的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)難題是如何實(shí)現(xiàn)安全高效的體內(nèi)遞送,,以及如進(jìn)行精細(xì)的化學(xué)修飾來顯著提高其成藥性,。從基礎(chǔ)研究到臨床開發(fā),該領(lǐng)域研究人員設(shè)計(jì)與研究了眾多不同性質(zhì)的藥物遞送系統(tǒng),,包括脂質(zhì)體,、DPC載體、環(huán)糊精聚合物,、多肽,、外泌體、GalNAc-siRNA綴合物等,。其中脂質(zhì)體,、DPC載體和GalNAc-siRNA綴合物均支持了系列siRNA藥物研發(fā)管線的建立和臨床研究,。在經(jīng)歷了不斷的技術(shù)演化過程之后,目前本領(lǐng)域主要的制藥公司針對(duì)肝細(xì)胞遞送均發(fā)展了GalNAc-siRNA綴合遞送平臺(tái),,同時(shí)也嘗試針對(duì)肺,、腎、腦,、眼等組織開發(fā)新型遞送系統(tǒng),。與此同時(shí),siRNA的修飾策略是另一項(xiàng)能決定藥物開發(fā)成敗的關(guān)鍵技術(shù),。早期的修飾方案可支持納米化藥物的研發(fā),,這是因?yàn)榧{米載體對(duì)siRNA有一定的保護(hù)作用,可防止酶的攻擊,。近期,,更為精細(xì)和考究的siRNA修飾策略,已可支持單次給藥后藥效持續(xù)數(shù)月,、甚至一年,。總之,,在siRNA遞送和修飾方面的技術(shù)演化,,始終作為最關(guān)鍵的動(dòng)力引擎,推動(dòng)著RNA干擾藥物的研發(fā),。
圖3 siRNA化學(xué)修飾的演化
與此同時(shí),,應(yīng)《Journal of Gene Medicine》主編Ernst Wagner教授(歐洲科學(xué)院院士、德國(guó)慕尼黑大學(xué)藥學(xué)院教授)的邀請(qǐng),,課題組另一篇小綜述論文“Clinical advances of siRNA therapeutics”近期也在線發(fā)表,,該文就目前siRNA藥物的臨床研究進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)闡述和討論。
原文鏈接:Weng Y, Xiao H, Zhang J, Liang XJ, Huang Y*. RNAi therapeutic and its innovative biotechnological evolution. Biotechnol Adv. 2019 Apr 26. pii: S0734-9750(19)30071-0. doi: 10.1016/j.biotechadv.2019.04.012.
Hu B1, Weng Y1, Xia XH, Liang XJ, Huang Y*. Clinical advances of siRNA therapeutics. J Gene Med. 2019 May 9:e3097. doi: 10.1002/jgm.3097.
附作者簡(jiǎn)介:
黃淵余,,北理工前沿交叉科學(xué)研究院特別副研究員,、課題組長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師,,主要從事核酸技術(shù)與藥物的相關(guān)研究,,目前在Nano Lett、ACS Nano,、Biotechnol Adv等期刊發(fā)表SCI論文40余篇,,論文總被引逾1500次,H-index為22,;第一或通訊作者論文22篇,,其中ESI高被引論文2篇(含熱點(diǎn)論文1篇);參編專著2部、教材1部,;申請(qǐng)專利3項(xiàng),。主持承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)、中國(guó)科協(xié)項(xiàng)目1項(xiàng),、北理工科技創(chuàng)新計(jì)劃創(chuàng)新人才項(xiàng)目1項(xiàng)等,。是中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)納米生物學(xué)分會(huì)理事、秘書長(zhǎng),,生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)納米醫(yī)學(xué)與工程分會(huì)青年委員,,中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)造影技術(shù)分會(huì)(籌)委員,北京核酸適配體交叉技術(shù)學(xué)會(huì)理事,;是Chinese Chemical Letters青年編委,,是Biomaterials、Theranostics,、ACS Appl Mater Interface,、J Biomed Nanotechnol等約20種期刊的通訊審稿人。
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