RNA 靶向药物|设计策略与生产工艺优化
因此,除了设计最佳序列和使用适当的化学/自然修饰以避免或减少免疫原性和脱靶效应外,确定正确的剂量以达到治疗效果和安全性对RNA药物的开发是至关重要的。
稳定性化学修饰
对于RNA靶向药物而言,化学修饰(除了组织靶向配体)主要有两个基本功能:
首先,化学修饰可通过减弱细胞内源性免疫传感器对dsRNA的免疫反应,大幅提高 药物的安全性。
其次,通过增强RNA药物抵抗内源性内切酶和外切酶降解的能力, 大幅提升药物疗效。针对siRNA药物,化学修饰还可以增强其反义链对RISC负载的选择性,提高序列选择性以降低脱靶RNAi活性,改变物理和化学性质以增强递送能 力。
迄今为止,FDA批准的所有RNA靶向药物都是化学工程的RNA类似物,支持了化学修饰的效用。针对特定化学修饰类别的单链寡核苷酸只是在序列上有所不同,但都具有相似 的物理化学特性,因此具有共同的药代动力学和生物学特性。
然而,每个化学类别都是不同的,即使2’-甲氧基乙基(2’-MOE)与2’-甲氧基(2’-OMe)之间的细微修 改,也可能导致药效、药代动力学的重大变化。因此,精确定义RNA靶向药物的化 学性质是非常必要的。
具体化学修饰类型及其功效如下:
2’端核糖替代策略寡核苷酸在核糖2’端的羟基(-OH)可以被MOE、OMe、F 等取代基替代,用于降低免疫原性、增加对核酸酶抗性、改善血浆的稳定性,从而延长了药物作用。
(1)2’-甲氧基乙基(2’-MOE):可以提高药物PK,清除半衰期 延长至2-4周,提高与靶向mRNA的结合能力以及效力,降低细胞毒性;
(2)2’-甲 氧基(2’-OMe):可以提高药物PK和稳定性,适度的提高效力与降低免疫原性;
(3) 2’-氟(2’-F):可提高药物与靶向mRNA的结合能力但不能提高稳定性与PK,更适 用于RISC机制的siRNA药物,其修饰的核苷酸代谢物存在整合宿主细胞DNA或RNA 的可能性,可导致部分核蛋白降解。