編者按

新冠病毒(SARS-CoV-2)變異株持續(xù)出現(xiàn)，改變了新冠肺炎大流行的趨勢，也為疫苗策略的長期效益帶來不確定性。解決之道，開發(fā)廣效性抑制新冠變異株的新療法至關(guān)重要。

有鑒于此，中天上海研發(fā)了一種吸入式小核酸新藥SNS812 (C6G25S)，可涵蓋目前99.8%的新冠病毒變異株，細(xì)胞試驗(yàn)顯示，SNS812 能有效抑制包含Alpha,、Delta、Gamma 及Epsilon等主要變異株，且IC50達(dá)到皮摩爾(pico-molar)等級。

此外，在K18-hACE2轉(zhuǎn)殖基因小鼠的實(shí)驗(yàn)中，SNS812 預(yù)防性投藥，能完全抑制小鼠肺部活病毒的產(chǎn)生，治療性投藥亦可降低肺部96.2%的活病毒量，同時(shí)避免新冠導(dǎo)致的肺泡損傷、肺血管栓塞與肺臟免疫細(xì)胞浸潤。 這些數(shù)據(jù)顯示，SNS812 不僅是一種全新的治療方式，也是對抗新冠肺炎疫情的有效手段。

PART.01新冠仍在肆虐，病毒持續(xù)突變小核酸藥物被寄予希望

根據(jù)WHO及各國報(bào)道數(shù)據(jù)，截止2022年2月22日，嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2，后稱新冠病毒）已經(jīng)感染全球4億多人，造成超過580萬人死亡。疫苗雖已問世，但 Delta變異株導(dǎo)致的突破性感染仍帶來了新一波的大流行。數(shù)據(jù)顯示，疫苗在新冠疫情初期有效阻斷了病毒的感染，其中輝瑞、阿斯利康和莫德納的疫苗有效性分別達(dá)到70.4%、95%及 94.1%[1-3]。然而，令醫(yī)學(xué)界憂心的是，在Beta、Delta與奧密克戎等變異株肆虐下，無論疫苗、治療用中和抗體，或是康復(fù)期病人血清的有效性皆出現(xiàn)顯著下降，也連帶造成突破性感染的發(fā)生。一些新的技術(shù)手段開始在新冠領(lǐng)域得到探索探究，其中就包括極具有開發(fā)潛力的小核酸藥物。

圖1. 國外疫情數(shù)據(jù)，截止至2022年2月22日

利用RNAi技術(shù)對抗COVID-19具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢——它靶向的是RNA，而新冠病毒恰恰是一種RNA病毒。但多數(shù)已發(fā)表研究都只透過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證siRNA的設(shè)計(jì)與效果，唯有兩個(gè)團(tuán)隊(duì)成功用動物模型中證明其療效。其中來自澳洲及美國的團(tuán)隊(duì)利用脂奈米粒[4]，俄羅斯團(tuán)隊(duì)則使用正電荷樹枝狀聚合物[5]幫助遞送，然而，這些使用了復(fù)雜遞送系統(tǒng)的藥物，其病毒抑制力皆遠(yuǎn)不如SNS812顯著。此外，脂奈米粒與正電荷樹枝狀物都是可能誘發(fā)免疫或細(xì)胞毒性的巨分子結(jié)構(gòu)，不僅影響用藥的安全性，也加大藥物生產(chǎn)的難度與成本。

早期的報(bào)告指出，經(jīng)鼻腔直接滴入未經(jīng)修飾的siRNA就能有效抑制小鼠呼吸道的病毒感染，且不需其他載體或轉(zhuǎn)染試劑的幫助。這種借由鼻滴與氣霧，直接傳遞siRNA到呼吸道的方式已被廣泛研究與驗(yàn)證[6,7]，充分顯示將siRNA藥物直接傳遞到呼吸道的潛力。此外，這些早期研究皆使用未經(jīng)修飾的siRNA，故容易被核酸酶降解，并誘發(fā)先天性免疫活化。這些缺點(diǎn)不僅影響了藥物效果，也限制了臨床用藥的安全劑量。

有鑒于此，中天上海和臺灣合一生技成功開發(fā)全修飾的siRNA新藥 SNS812，修飾后不僅穩(wěn)定性大幅提升，脫靶率顯著下降，更顯示出高度的安全性及低致免疫性。目前SNS812已經(jīng)取得積極的臨床前試驗(yàn)結(jié)果，也是首項(xiàng)成功將全修飾siRNA以鼻滴與霧化方式，用于動物新冠(包含Delta變異株)感染的研究。

圖2. SNS812作用機(jī)制流程圖

SARS-CoV-2與宿主細(xì)胞上的 ACE2 受體結(jié)合并誘導(dǎo)內(nèi)吞作用。細(xì)胞膜上的TMPRSS2蛋白會對病毒刺突蛋白進(jìn)行切割并觸發(fā)膜融合反應(yīng)，隨后釋放病毒(+) RNA基因組進(jìn)入細(xì)胞。當(dāng)病毒(+) RNA劫持宿主的核醣體后，會制造病毒RdRP聚合酶以開始病毒復(fù)制。同時(shí)，病毒亞基因組轉(zhuǎn)錄與蛋白翻譯會產(chǎn)生大量的病毒結(jié)構(gòu)蛋白，如核衣殼蛋白、刺蛋白、膜蛋白和包膜蛋白等，進(jìn)一步組裝成成熟的子代病毒透過胞吐作用釋放出細(xì)胞。SNS812可以與RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物相互作用，通過RNAi作用切斷病毒基因組的RNA和聚合酶mRNA。通過減少病毒基因組和聚合酶mRNA的拷貝數(shù)，抑制病毒復(fù)制并阻斷后續(xù)感染。

PART.02SNS812特點(diǎn)與關(guān)鍵試驗(yàn)結(jié)果顯示開發(fā)潛力

1.SNS812廣效性，能抑制多種新冠病毒株的細(xì)胞感染

SNS812可覆蓋目前99.8%的新冠病毒變異株，且IC50達(dá)到皮摩爾(pico-molar)等級。細(xì)胞試驗(yàn)顯示，SNS812對Alpha變異株的IC50為0.46nM 、Gamma變異株為0.5nM、Delta變異株為0.09nM 、Epsilon為 0.73nM。

2.SNS812通過鼻滴與氣霧的給藥方式，能達(dá)到全面且穩(wěn)定的抗新冠病毒效果

研究發(fā)現(xiàn)SNS812以氣霧給藥比鼻滴更能均勻，有效的分布在肺臟組織中（下圖所示），肺臟測得的藥物濃度為鼻腔的5.8倍。相反的，鼻滴給藥下，肺部藥物濃度只測得與鼻腔雷同，且不同小鼠間差異極大。分析不同的時(shí)間點(diǎn)SNS812于呼吸道組織的殘留量，結(jié)果顯示無論鼻滴或氣霧給藥，小鼠鼻腔及肺部的藥物都會在24小時(shí)內(nèi)快速減少。暗示結(jié)合鼻滴與氣霧的給藥方式，較能達(dá)到全面且穩(wěn)定的預(yù)防性保護(hù)。

圖3. SNS812經(jīng)氣霧及鼻滴給藥之藥物分布；K18-hACE2-轉(zhuǎn)基因鼠以C6G25S氣霧給藥 (A)、鼻滴給藥 (B) 或單純給生理食鹽水(C)。C6G25S藥物于肺部的分布以原位雜交技術(shù)(in situ hybridization,ISH)配合針對C6G25S所設(shè)計(jì)的專一性探針進(jìn)行染色(紅色)。大支氣管 (i) 及小支氣管 (ii)以方框標(biāo)示并放大于右側(cè)。

為了確定SNS812在活體中是否有保護(hù)作用，本研究使用了K18-hACE2 轉(zhuǎn)殖基因小鼠，并以預(yù)防性投藥及同步給藥的兩種方式進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果顯示預(yù)防性投藥使病毒的RNA復(fù)制減少了99.95%，而同步給藥組則減少了96.2%。預(yù)防給藥組完全抑制了活病毒體的產(chǎn)出，而同步給藥組中，活病毒體則減少達(dá)96% 。

而對于正在肆虐的Delta變異株的治療研究發(fā)現(xiàn)，SNS812預(yù)防性投藥，使感染小鼠上病毒RNA減少了98.3%、，且完全抑制了肺部活病毒的產(chǎn)出。同步給藥組試驗(yàn)中，給兩劑與三劑SNS812，分別顯著抑制了病毒RNA達(dá)72%與88%，而活病毒則分別下降了90.5%與92.7%。這些結(jié)果證明SNS812在活體中具有強(qiáng)大的抗病毒活性，且能抑制包含Delta變異株在內(nèi)的新冠病毒。

圖4. 活體動物證實(shí)SNS812有效抑制新冠病毒原始株及印度株；A與B分別為K18-hACE2-轉(zhuǎn)基因鼠于感染原始病毒株前投藥或同時(shí)投藥后，對病毒抑制之實(shí)驗(yàn)結(jié)果。C與D為印度株的結(jié)果。每張圖的上方為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，下方左圖為病毒RNA定量結(jié)果，而右圖為活病毒定量結(jié)果。

3.SNS812能防止肺泡損傷、肺血管栓塞與肺臟免疫細(xì)胞浸潤等新冠并發(fā)癥

免疫組化染色顯示，未給藥的K18-hACE2轉(zhuǎn)殖基因小鼠，遭新冠病毒感染后，病毒棘蛋白在肺部支氣管、細(xì)支氣管與肺泡上皆呈現(xiàn)高度表現(xiàn)。不僅如此，還可觀察到典型的新冠肺炎的病癥，包括肺細(xì)胞增生、肺泡內(nèi)空隙喪失、合胞多核細(xì)胞以及血栓的形成 。反之，經(jīng)SNS812預(yù)防性投藥的小鼠，其肺部的棘蛋白表現(xiàn)量與新冠肺炎的病征皆顯著減少，SNS812治療亦顯著降低了新冠病毒在K18-hACE2轉(zhuǎn)基因小鼠上造成的肺損傷。

圖5. SNS812防止SARS-CoV-2感染導(dǎo)致K18-hACE2 轉(zhuǎn)基因鼠之肺部損傷；顯示K18-hACE2小鼠感染后，肺組織切片中病毒刺突蛋白的免疫組織化學(xué)(IHC)染色結(jié)果，圖中病毒棘蛋白為染成棕色。（i和ii）與（iii和iv）分別代表對照組和SNS812給藥組的支氣管上皮圖像，（v和vi）和（vii和viii）則是肺泡圖像，(ix和x)和(xi和xii)則分別為細(xì)支氣管和血管的圖像。其中(xi)中的綠色箭頭表示合胞細(xì)胞，而和(x)中則為血栓形成。

4.SNS812兼具非致免疫性與高度生物兼容性，安全性良好

SNS812并不會造成IL-1、IL-1、IL-6、IL-10、TNF與IFN等免疫激素的活化。而將人類支氣管上皮細(xì)胞(BEAS-2B)暴露于極高濃度的SNS812，亦沒有觀察到細(xì)胞毒性產(chǎn)生。亦嘗試以75mg/kg SNS812的高劑量對Sprague Dawley大鼠進(jìn)行單劑量毒理試驗(yàn)，或是以每日50mg/kg的劑量對小鼠進(jìn)行了14天的重復(fù)劑量毒理試驗(yàn)，皆未出現(xiàn)動物死亡或是體重降低等藥物相關(guān)不良反應(yīng)。除此之外，組織病理學(xué)、血液學(xué)和血液生化分析結(jié)果顯示，無論是單劑量毒性研究還是14天重復(fù)劑量毒性研究，各數(shù)值皆未出現(xiàn)異常。

SNS812為針對新冠病毒不易變異區(qū)設(shè)計(jì)的小核酸新藥，可以廣效抑制包含Delta的新冠病毒變異株。研發(fā)成果在EMBO Molecular Medicine刊載，不僅是國際頂尖期刊對于小核酸類新藥研發(fā)領(lǐng)域的認(rèn)同，更是對于SNS812用于治療新冠肺炎的科學(xué)實(shí)證與潛力給予高度肯定。基于新冠病毒逐漸流感化，治療型藥物發(fā)展將日益重要，SNS812為迄目前為止變種株覆蓋率最高且兼具治療與預(yù)防效果之藥物，有機(jī)會對抗新冠病毒的快速演化及流感化，成為一勞永逸的治療方式。

參考文獻(xiàn)：

1.Baden LR, El Sahly HM, Essink B, Kotloff K, Frey S, Novak R, Diemert D,Spector SA, Rouphael N, Creech CB et al (2021) Efficacy and safety of the mRNA-1273 SARS-CoV-2 vaccine. N Engl J Med 384: 403 – 416

2.Knoll MD, Wonodi C (2021) Oxford-AstraZeneca COVID-19 vaccine efficacy. Lancet 397: 72 – 74

3.Wang X (2021) Safety and efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 vaccine. N Engl J Med 384: 1577 – 1578

4.Idris A, Davis A, Supramaniam A, Acharya D, Kelly G, Tayyar Y, West N, Zhang P, McMillan CLD, Soemardy C et al (2021) A SARS-CoV-2 targeted siRNAnanoparticle therapy for COVID-19. bioRxiv https://doi.org/10.1016/j.ymthe. 2021.05.004 [PREPRINT]

5.Khaitov M, Nikonova A, Shilovskiy I, Kozhikhova K, Kofiadi I, Vishnyakova L,Nikolskii A, Gattinger P, Kovchina V, Barvinskaia E et al (2021) Silencing of SARS-CoV-2 with modified siRNA-peptide dendrimer formulation. Allergy 76: 2840 – 2854

6.Kandil R, Merkel OM (2019) Pulmonary delivery of siRNA as a novel treatment for lung diseases. Ther Deliv 10: 203 – 206

7.Zafra MP, Mazzeo C, Gamez C, Rodriguez Marco A, de Zulueta A, Sanz V, Bilbao I, Ruiz-Cabello J, Zubeldia JM, del Pozo V (2014) Gene silencing of SOCS3 by siRNA intranasal delivery inhibits asthma phenotype in mice. PLoS One 9: e91996

（原文有刪減）

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