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RNA 药物开发的最新进展和前景
摘要：自 20 世纪 70 年代末诞生以来，RNA 疗法经历了显著的发展，为治疗以前难以治愈的疾病提供了新的可能性，从而彻底改变了医学。该领域涵盖多种方式，包括反义寡核苷酸 (ASO)、小干扰 RNA (siRNA)、微小 RNA (miRNA) 和信使 RNA (mRNA)，每种方式都有独特的机制和应用。1978 年，人们发现合成寡核苷酸可以抑制病毒复制，从而奠定了该领域的基础，随后又在 1998 年发现了 RNA 干扰等关键进展。COVID-19 大流行标志着一个关键的转折点，展示了 mRNA 疫苗的潜力，并加速了人们对基于 RNA 的方法的兴趣。然而，仍然存在重大挑战，包括稳定性问题、向靶组织递送、潜在的脱靶效应和免疫原性问题。化学改性、输送系统和人工智能技术集成方面的最新进展正在解决这些挑战。该领域取得了显著的成功，例如脊髓性肌萎缩症和遗传性转甲状腺素介导的淀粉样变性治疗已获批准。展望未来，RNA 疗法有望成为个性化医疗方法，特别是在治疗遗传疾病和癌症方面。在技术创新和对 RNA 生物学的深入了解的推动下，该领域的持续发展表明其将对未来的医学治疗产生变革性影响。本综述旨在全面概述 RNA 疗法的发展、现状和前景。
RNA 技术：作用机制、应用和递送形式
RNA 天然存在于所有细胞中，具有多种功能。它们在蛋白质生产中发挥着重要作用，例如通过信使 RNA（mRNA）将遗传信息从细胞核中的 DNA 转移到细胞质。然而，RNA 还在细胞中发挥许多调节功能，可以与多种靶分子结合。这使得它们可能适用于广泛的应用，特别是在医学和农业领域。RNA 技术，特别是用于治疗应用的技术，已经开发了 30 多年。第一种基于 RNA 的疗法在世纪之交获得授权（见第 2.2.2.1 节 ASO）。然而，当时这些技术尚未被广泛接受。直到最近几年才取得了决定性的技术进步，例如通过稳定 RNA 并将其有效地引入靶细胞。因此，在短短几年内，已经开发出几种新的 RNA 疗法，并且公共和工业界对 RNA 技术的研究也大大加强了（Mollocana-Lara 等人，2021 年）。随着针对 SARS-CoV-2 的 mRNA 疫苗的成功，RNA 技术现在更加受到关注。各种研究团体和网络，例如瑞士国家 RNA 与疾病研究能力中心 (NCCR RNA & Disease)，以及私营公司，也在致力于 RNA 技术的研究和开发，特别是在治疗领域。
新颖的目标，它们的设计，交付和临床潜力
包括核苷酸实体的疗法是非常广泛的类别，涵盖了核苷酸类似物，寡核苷酸和基于核酸的疗法。核苷酸/基于核苷的药物已经进行了很好的探索，临床批准的候选者是抗病毒，抗癌，抗细菌和抗毛状细胞类似（Garner，2021）。寡核苷酸疗法是相对近期且有前途的，包括反义寡核苷酸（ASOS），小型干扰RNA（siRNA），短发夹RNA（SHRNAS），抗菌毛（抗微生物）（抗MIRS）。寡核苷酸选择性地结合RNA或蛋白质，阻断其功能或促进降解。寡核苷酸疗法显示出在治疗遗传疾病，癌症，病毒感染和神经退行性疾病方面的潜力（Roberts，2020年）。目前，批准了15种寡核苷酸疗法治疗美国各种罕见疾病，其中四种批准针对Duchenne肌肉营养不良。尤其是在2020年3月，Viltolarsen的批准引起了全世界研究人员对寡核苷酸疗法的关注（Igarashi，2022年）。基于核酸的疗法包括长多核苷酸的靶向疾病，旨在调节基因表达，正确的遗传突变或干扰引起疾病的过程（Sridharan，2016）。发现CRISPR-CAS9基因编辑技术已彻底改变了基于核酸的治疗剂，但仍在研究持久的研究，以改善其递送方法，增强靶向特异性，并确保此类治疗剂的安全和效果（Udddin，2020）。发现CRISPR-CAS9基因编辑技术已彻底改变了基于核酸的治疗剂，但仍在研究持久的研究，以改善其递送方法，增强靶向特异性，并确保此类治疗剂的安全和效果（Udddin，2020）。研究人员正在努力继续探索寡核苷酸的转化潜力，同时解决了各种相关的挑战，例如特殊的挑战，交付，
ullrich
简化剪接机制的示意图。（a）由三个外显子（E1，E2和E3）组成的前MRNA的通用图以及具有外显子和内含剪接调节元件（ESE，ESS，ISE，ISE和ISS）的两个内含子（外显子之间）。剪接因子（SF）识别调节元件，然后将内含子插入，并产生连续的编码mRNA序列。（b）包含外显子11和12（E11和E12）和内含子11的Col6a1前MRNA段。内含子11的侧面是5'剪接供体（SD）和3'剪接受体（SA）位点。在正常条件下，在没有改变剪接的变体的情况下，内含子11被剪接，并且E11和E12在结果的转录本中连接在一起。（c）用C.930+189c> t变体（RNA中的C> u）从COL6A1基因转录的Pre-MRNA。该变体创建了一个新颖的5'SD位点，并激活了一个先前休眠的3'SA位点，位于新型SD位点上游的72个核苷酸（NT）。如果这两个新站点被剪接体识别，则在成熟的mRNA中将72 nt长的伪外exon（PE）插入E11和E12之间。只有确认新颖的5'SD位点时，将其上游的72 nt长PE和115 nt长的区域都插入成熟的mRNA中。但是，后一个成绩单不超过框架，而不会被翻译而降级。当两个新地点都没有识别出来时，会产生野生型成熟的转录本。（d）剪接切换ASOS在空间上阻止剪接体识别新颖的5'SD位点，并从成熟的转录本中从整个内含子11中获得正确的剪接
全州医疗保健设施和服务计划 - CT.gov
术语 定义 AAPM 高级替代支付模式 ACA 平价医疗法案 ACAD 学术综合癌症计划 ACCF 美国心脏病学会基金会 ACEP 美国急诊医师学会 ADC 平均每日人口普查 ADL 日常生活活动 AHA 美国健康协会 AI 人工智能 AIDS 获得性免疫缺陷综合征 ALSA 辅助生活服务机构 APCD 全付款人索赔数据库 APRN 高级执业注册护士 ARPA 美国救援计划法案 ARRA 美国复苏与再投资法案 ASC 门诊手术中心 ASO 行政服务组织 BIP 平衡激励计划 CAG 康涅狄格州机构法规 CAH 危急通道医院 CARES 冠状病毒援助、救济和经济安全法案 CCCP 综合社区癌症计划 CCNH 慢性疗养院 CCP 社区癌症计划 CGS 康涅狄格州法规 CHNA 社区健康需求评估 CJR 关节置换综合护理 CMAP/Medicaid 康涅狄格州医疗援助计划 CMHI 康涅狄格州医疗之家计划 CMMI 医疗保险和医疗补助创新中心 CMS 医疗保险和医疗补助服务中心 CoC 癌症委员会 COHI 康涅狄格州口腔健康计划 CON 需求证明 CPR 康涅狄格州规划区 CT 计算机断层扫描 CYSHCN 有特殊医疗保健需求的儿童和青少年 DOI 康涅狄格州保险部 DPH 康涅狄格州公共卫生部
scn2a
我们想借此机会解决ICOCGB成员提出的主要公众关注的问题。介绍性评论是准确的，因为SCN2A是一种罕见的疾病，而没有当前的疾病修改治疗。scn2a编码一个位于轴突小丘的钠通道，负责动作电位传播。患者具有从头毒性的功能突变，导致通道开放，导致癫痫和智力障碍。患者还具有健康的基因副本。因此，通过沉默有毒拷贝，细胞仍然具有健康的拷贝。该程序是针对等位基因选择性ASO的，它将导致有毒副本的降解。该药物已经开发和合成，并准备好由N-Lorem基金会创建的患者进行管理，该基金会基于30多年的经验，领导了质量ASO的发现和开发，并获得了几种销售的挽救生命的疗法，包括Nusinersen，包括Nusinersen用于脊柱肌肉萎缩。IND持有人是圣地亚哥分校Rady儿童医院的儿科神经病学家Olivia Kim-McManus博士，并在癫痫和临床神经生理学中获得了双重专业董事会认证。Rady儿童医院是圣地亚哥唯一的4级小儿综合癫痫中心，并为地理，种族和社会经济上服务不足的患者提供了复杂的癫痫病的护理。Rady的儿童神经病学部门在全国排名第8，并被认为是该国顶级的儿科神经病学计划之一。资金是为了支持医师和研究协调员时间以及鞘内药物这笔赠款是为2年的资金提供的，以支持“ N-1-1”临床试验，其中将预处理病史与现场治疗结果进行比较。
Warby Parke的市场挑战和解决方案
最近的问题，不仅在中国，而且在全世界。因此，在不久的将来，Warby Parker的营销挑战是长期的供应链战略和管理。供应链管理是时尚企业成功的关键因素，这就是许多人选择讨论它的原因。不仅如此，供应链流程包括通过信息流和产品转换，从主要设计阶段到最终用户的最后一个，信息和现金流程形式也是供应链活动的一部分。对于英国政府来说，生产力仍然是英国经济的重要组成部分，并由经济协会组成了公司[1]。此外，可以通过减少系统延迟，更改决策规则的单个梯队的顺序并微调现有策略参数来达到供应链动力学。可以证明，管理供应链的能力是组织能力的中心[1]。有很多示例可以根据此功能来解释业务成功业务。例如，Amazon.com和Asos与新的电子零售组织开发有关，并处理在线商店和客户订单。Warby Parker还是一家在线零售商，互联网正在迅速变化，因此能力供应链对每个电子零售品牌都很重要。供应链策略的重点是提高效率和降低成本，或者基于提供高质量的服务，以使公司对消费者更加印象深刻，并生产高价值的产品[1]。Warby Parker有自己的特殊供应链策略：购买一对，它将向某人捐赠一对，这意味着增加价值是创造一种慈善感并给社会留下深刻的印象。垂直集成也是Warby Parker的特定供应链策略，这意味着该系统中垂直集成的公司的所有权和管理。因此，如果他们想成为长期合作伙伴，供应商必须尽力满足零售商的所有需求。同时，零售商通过将供应商与其他竞争对手（例如故障，服务，质量和准时交付）进行比较来衡量供应商的绩效。因此，可以在常规的经济意义上实现供应商网络的优势的管理，而无需垂直整合。但是这个策略当然具有
用于 RNA 递送的可电离脂质工具箱 - Mitchell 实验室
需要可离子化脂质 广义上讲，核糖核酸 (RNA) 疗法包括反义寡核苷酸 (ASO)、小干扰 RNA (siRNA)、微小 RNA (miRNA)、信使 RNA (mRNA) 和单向导 RNA (sgRNA) 介导的 CRISPR-Cas9 系统，它们可以通过不同的作用方式操纵基本上任何感兴趣的基因 1 。然而，RNA 疗法易受核酸酶影响，并且由于其体积大且带负电荷而无法渗透细胞。通过可临床转化的脂质纳米颗粒 (LNP) 将 RNA 递送至靶细胞为应对包括 COVID-19 在内的一系列危及生命的疾病提供了巨大的机会 2 。LNP 通常由四种成分组成——可离子化脂质、磷脂、胆固醇和聚乙二醇化脂质，其中可离子化脂质在保护 RNA 和促进其胞浆运输方面起主要作用。可离子化脂质在酸性 pH 下带正电荷以将 RNA 浓缩为 LNP，但在生理 pH 下呈中性以最大程度地降低毒性。它们可以在细胞摄取后在酸性内体中质子化，并与阴离子内体磷脂相互作用形成与双层膜不相容的锥形离子对（图 1）。这些阳离子-阴离子脂质对驱动从双层结构到倒六边形 H II 相的转变，从而促进膜融合/破裂、内体逃逸和货物释放到细胞溶胶 3 。自 2008 年以来，已经创建了具有多种化学特性的可离子化脂质。根据这些脂质的结构对其进行系统分类可以极大地有利于该领域并促进下一代可离子化脂质的开发。目前，有五种主要的可离子化脂质类型被广泛用于 RNA 递送（图 1）。
CRISPR 人工剪接因子。
剪接是去除前 mRNA 片段（称为内含子）同时将片段（称为外显子）连接在一起形成成熟 mRNA 的过程 1 。可变剪接是一种现象，其中基因的不同外显子片段剪接在一起形成具有不同序列的成熟 mRNA，大大扩展了单个基因编码的蛋白质库。可变剪接过程深深嵌入基因调控网络中，并控制 90% 以上的人类基因的基因异构体表达 2 。鉴于其普遍性，RNA 剪接失调与许多疾病有关也就不足为奇了 3 – 5 。RNA 测序是一种强大的工具，可用于“读取”转录组并识别不同细胞类型、条件和疾病中可变剪接的变化 2、5、6。但是，缺乏一种可扩展的工具来精确且可逆地“编写”可变剪接。尽管针对特定基因异构体进行降解的异构体特异性 RNAi 或异构体特异性 cDNA 过表达可用于扰乱异构体水平 7、8，但可能无法保持靶基因的整体表达水平。虽然剪接转换反义寡核苷酸 (ASO) 可有效扰乱剪接，甚至已进入临床试验 9，但它们的成本对于大规模研究而言过高，并且需要筛选许多设计以确定有效的靶序列。此外，由于 ASO 本质上是瞬时的，因此它们不适用于需要稳定或可诱导表达的用例。RNA 调节蛋白与异源 RNA 结合结构域的融合，例如 Pumilio/PUF、MS2 外壳蛋白 (MCP)、PP7 外壳蛋白 (PCP) 和 λ N，已经允许人工调节 RNA 过程 10 – 15。例如，通过工程化的 PUF 结构域将富含丝氨酸或富含甘氨酸的结构域束缚到外显子上，分别诱导它们的包含或排除12。然而，这些人工 RNA 效应分子需要蛋白质工程或在靶 RNA 中插入人工标签，并且依赖于短识别序列，这限制了靶向灵活性和特异性。遗传学和表观遗传学领域极大地受益于基于 RNA 引导的 DNA 靶向 CRISPR-Cas 系统的技术的爆炸式增长 16。我们，以及其他一些人，已经成功地实施了分子工具来修改目标 DNA 位点的遗传序列或表观遗传状态 17-25。CRISPR 介导的 DNA 水平基因编辑方法已被用于扰乱剪接（在剪接位点进行碱基编辑/插入缺失或切除整个外显子）19-21。然而，由于共享同一 DNA 片段的 DNA 顺式调控元件（例如转录因子结合位点）可能受到干扰，因此这些方法可能会产生混淆效应。此外，使用 CRISPR 介导的 DNA 缺失或突变方法很难促进外显子的插入。首次证明了使用 CRISPR 靶向 RNA 的激动人心的前景，即将最常用的 DNA 靶向 SpCas9 转化为 RNA 核酸酶“ RCas9 ”，并添加了 PAMmer - 一种寡核苷酸，当与靶 RNA 结合时，会模拟 SpCas9 结合所需的原型间隔区相邻基序 (PAM) 19 。虽然将 RCas9 靶向重复序列不需要 PAMmer 26 ，但重复序列仅占所有 RNA 顺式调控元件的一小部分。继 RCas9 首次报道之后，其他 CRISPR/Cas9 系统也被发现可在体外与单链 RNA 结合 27 、 28 ，但缺乏它们在哺乳动物细胞中体内 RNA 结合的证据。最近发现了来自细菌 CRISPR 系统的 RNA 引导的 RNA 核酸酶 29 – 31 。它们对哺乳动物细胞的适应不仅允许可编程的 RNA 降解 29、31、32，而且还可用于设计新功能，例如 RNA 序列编辑 30、活细胞 RNA 成像 32 和诊断 33。特别是，CasRx 是从 Ruminococcus flavefaciens 中分离出来的最近鉴定出的 IV-D 型 CRISPR-Cas 核糖核酸酶
用于慢性疼痛的基因治疗：目标丰富的周围伤害感受器的新兴机会
和受影响细胞的转录组（图2a – d）。例如，RNA干扰（RNAI）通过利用序列特异性抑制基因表达来干扰蛋白质翻译，显示出慢性疼痛治疗的希望，并批准了几种基于RNAI的方法在各种非神经疾病疾病条件下用于临床使用16。慢性疼痛疗法的另一种潜在适用方法使用反义寡核苷酸（ASOS），该方法在转录组水平上起作用以干扰mRNA加工，从而导致感兴趣的蛋白质耗尽并抑制其功能17。但是，RNAi和基于ASO的干扰都在效率以及细胞或组织特异性方面都有局限性。18，19。尽管基因递送方法有了重大改进，但针对特定细胞感兴趣的载体（例如患者的主要感觉神经元）仍然是一个挑战，这阻碍了将实验疗法转化为临床用途。基因编辑中赢得诺贝尔奖的发现为各种治疗性干预措施带来了激动的机会，在单个或小组的核酸的水平上进行了操纵以及调节元素，从而提供了调整细胞活性的前景，包括一组细胞的活性，包括一级SORY NEURONS NEURONS NEURONS 20，20，21 21。例如，CRISPR – CAS9系统允许在DNA水平上进行分子修改，并具有主要的转化前景（图2d）。CRISPR干扰的精度优于RNAi和ASO，部分原因是，与靶向mRNA的干扰方法不同，DCAS9可以在转录水平上进行选择性操纵。正在为改善和扩展CRISPR系统的努力，以提高功效和安全性，包括使用基因组或CRISPR干扰系统中使用催化无效的CAS9 CAS9酶（Dead cas9（DCAS9））在基因组或CRIS PR的干扰系统中进行调整，从而抑制转录的转录，而不会改变DNA序列中的DNA序列，而不会改变基因组序列2222。采用了作用于RNA（ADAR）或催化无效的CAS13的腺苷脱氨酶的RNA靶向的更多方法，还允许对RNA进行编辑，从而以更好的安全性23，24产生瞬时和可逆调节蛋白质表达。像DNA编辑的方法一样，具有表观遗传机制操纵的新兴技术显示出临床使用的巨大转化潜力25。包括CRISPR在内的大多数基因治疗系统都依赖于病毒载体对转基因的妄想（表1），这些媒介具有生物不兼容，基因组压力和不需要的抗tar-效果26、27的风险。鉴于这些挑战，已经探索了替代输送系统，包括使用干细胞，功能化脂质体和免疫学中性纳米载体13，28。自定义病毒capsids，并仔细选择了载体中的基因组插入位点，并操纵了Capsids的自动化机制以及合成递送系统的使用，还可以最大程度地减少当前基因治疗方法的不良反应，并增强在包括Thrance Medical Compores（包括Chrance becompies）中，包括Chrmicapies，包括Chronic 11，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29，29。