小核酸药物，是近年来新药研发的重要类型之一。虽然，其分支ASO、siRNA正处于高产出阶段，但仍存在一些技术问题无法解决。

       有研究者将目光聚焦到激活机制的saRNA，以期寻求技术与领域的突破，并已有产品进入到临床开发。

       小核酸药物「再次出发」。

       01

       saRNA发现历史&技术特点

       最早提出激活RNA的概念，可追溯到上世纪60年代，有研究者认为存在一类只分布于细胞核的RNA，可与受体基因结合，形成序列特异性复合物并诱导相关基因转录对应的RNA。但在当时并未引起足够的重视。

       2006年，科学研究发现在p21、VEGF等多个基因的一定距离的转录起始点启动子区域设计短双链RNA（dsRNA），可上调相应靶基因的表达，并将这种具有靶向激活靶基因的短核苷酸双链命名为saRNA。

       saRNA，作为一类非编码RNA，结构类似于siRNA，但生物学功能完全相反。siRNA可以分别与AGO1、AGO2、AGO3和AGO4四种蛋白结合以获得活性，而saRNA只能被特异性地加载到AGO2蛋白行使功能。

       目前接受程度较高的RNAa基因调控模型为：

       1）外源性saRNA被加载到细胞质中的AGO2蛋白上；

       2）AGO2蛋白通过切割和丢弃其中一条RNA链，形成一个活性的AGO2-RNA复合物，并进入细胞核；

       3）AGO2-RNA复合物将结合到基因组DNA序列或DNA相连的反义转录本序列，进一步形成RNA诱导的转录激活复合物；

       4）该复合物与hnRNPs、RNAPⅡ和各种转录因子结合，诱导靶基因表达。

       图1saRNA结构与作用机制

       图片来源：MolecularTherapy:NucleicAcidsVol.31March2023

       02

       saRNA药物设计

       相较于siRNA，saRNA技术的开发投入远不如siRNA广泛及具商业化特点的积累，目前有研究者提出如下序列设计原则：

       1）目标序列从靶基因的正义链序列上筛选；

       2）saRNA靶点选择在正义链转录起始位点上游-1200～-200bp的区域；

       3）每个靶点长度的碱基数相对固定；

       4）靶点碱基的GC含量在40%～65%范围内；

       5）不能够出现连续4个以上相同的核苷酸；

       6）第19个碱基是A；第18个碱基是A或T，最好是A；第七个碱基最好是T；第20-23个碱基最好是A或T；

       7）选择目标序列时避开易受DNA甲基化影响的位点。

       类似于siRNA，saRNA同样可能引发脱靶效应，即以序列特异性或非序列特异性的方式诱发非预期的基因活性。为了避免序列特异性脱靶反应，所设计的序列还应该进行序列BLAST以避免与人类基因组其他核苷酸序列有显著同源性。另外，saRNA结构的修饰被证明可以阻断脱靶效应，这部分的工作进行的相对广泛。

       图2特异性上调抑癌基因表达的saRNA序列

       图片来源：DOI:10.3781/j.issn.1000-7431.2019.55.495

       03

       saRNA抗肿瘤特点及主要品种

       saRNA，通过作用于基因调控序列的特异位点，诱导基因转录，这已经得到学者们的普遍认同，并成为新的肿瘤研究热点。这一点不同于早期的siRNA，以及ASO类药物。

       目前，技术较成熟的小核酸领域药物当属ASO和siRNA，但上述二者的获批适应症主要集中于遗传疾病、罕见病领域，众多已上市品种中，无肿瘤适应症获批。而saRNA开发的起点，即以肿瘤领域为主，这大不相同于“传统”小核酸药物，这也是其受关注的重点原因之一。如p21、p53等肿瘤领域著名靶基因及靶点，均为saRNA开发的方向内容。

       图3激活寡核苷酸靶向肿瘤抑癌基因

       图片来源：MolecularTherapy:NucleicAcidsVol.31March2023

       但由于saRNA药物开发仍处于早期阶段，目前进入临床的品种并不多。最 具代表性的saRNA产品当属MTL-CEBPA，临床用于肝癌的治疗，目前最高临床阶段为II期。

       据文献报道，CEBPA是一种转录因子，可调节肝脏稳态，CEBPA表达下调与多种致癌过程有关。研究者将小鼠结肠癌细胞系CT26注射到对抗PD-1治疗敏感的小鼠中用以构建小鼠结直肠癌模型，然后注射MTL-CEBPA和PD-1抑制剂。MTL-CEBPA或PD-1抑制剂单独处理的动物肿瘤体积差异并无统计学意义，而同时注射PD-1抑制剂和MTL-CEBPA组的肿瘤体积明显小于对照组，说明MTL-CEBPA和PD-1抑制剂具有协同作用，且同时注射PD-1抑制剂和MTL-CEBPA的肿瘤组织CEBPAmRNA表达量更高（8.69倍，P＜0.0001）。

       另，同样可重点关注的品种还有我国国内开发的RAG-01，处于临床I期，是一款首 创作用机制的特异性靶向激活肿瘤抑制基因p21的双链saRNA药物，通过RNAa机制激活p21基因的表达，以抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡和衰老。临床前药效研究表明，通过开发公司的小核酸递送系统，RAG-01的治疗能够显著抑制动物模型中膀胱癌肿瘤的生长，并展示充分的安全性。

       图4全球范围开发的saRNA相关肿瘤靶点进展（文献举例）

       图片来源：MolecularTherapy:NucleicAcidsVol.31March2023

       04

       saRNA技术布局公司

       当前，基于saRNA技术进入临床的产品极少，从而对应的开发公司也相对不多。

       如上所述的MTL-CEBPA，原研单位为TheUniversityofTexasSouthwesternMedicalCenter，其在药物研发领域的布局较广，技术类型涉及小分子化药、aav产品、RNA产品等，疾病领域集中于肿瘤和神经系统。另，MiNATherapeutics公司的pipeline对MTL-CEBPA相关信息进行了重点介绍，具体如该品种的AACR年会公开信息、临床Ib期对实体瘤的联合治疗、单药用于肝癌治疗的I期临床等。

       图5MiNATherapeutics聚焦的疾病领域与开发项目

       图片来源：https://minatx.com/pipeline/#section_three

       值得一提的是，RAG-01的开发公司中美瑞康，其技术重点布局于saRNA，在国内以及国外均处于领先地位。

       其研发管线聚焦于目前尚无靶向治疗药物的疾病，包括单基因遗传病（例如基因突变导致的单倍体剂量不足）。对于这些疾病，RNA激活通过增强转录来补偿或消除基因活性的损失。借助于全球领先的SCAD?，LiCO?，和GLORY?递送平台技术，中美瑞康布局了多样化的管线项目，涵盖中枢神经系统、神经肌肉、眼科、肝脏和肿瘤等疾病治疗领域。

       图6中美瑞康-pipeline

       图片来源：https://cn.ractigen.com/pipeline/

       05

       结语

       新技术的开发与推进，是新药领域前进的要素之一，saRNA无疑满足这一点，尤其是从基因治疗的角度来看。

       RNA激活技术在存在较大潜力的同时，同样存在着诸多问题，如不成熟的激活序列筛选、稳定性较差的人工合成saRNA、目标基因的激活效果不佳、不同细胞调控方式的差异性、很难满足肿瘤组织长周期的抑制作用等等。

       但上述存在的技术问题很难阻止saRNA的开发与发展，且已有显著的研究成果产生，并获得资本方的认可。未来几年，该领域很大可能会快速产出部分产品，但更期待的无疑是最终的临床数据。

       参考资料：

       1.中国血液流变学杂志.2022;32(1).doi:10.3969/j.issn.1009-881X.2022.01.035

       2.MolecularTherapy:NucleicAcidsVol.31March2023.doi.org/10.1016/j.omtn.2022.12.016.

       3.TUMORVol.39,January2019.DOI:10.3781/j.issn.1000-7431.2019.55.495

       4.JournalofChineseOncology,2019,Vol.25,No.9.doi：10.11735/j.issn.1671-170X.2019.09.B012

       5.https://cn.ractigen.com/about-us/

       6.https://cn.ractigen.com/pipeline/

       7.https://minatx.com/