前言

今天講解的文獻(xiàn)是2026年4月10日發(fā)表于《nature reviews drug discovery》的評(píng)論文章“Unlocking biological barriers: nonclinical safety considerations for RNA-based complex biologics”，是關(guān)于最近很火的生物偶聯(lián)寡核苷酸藥物(Bioconjugated oligonucleotides，BCOs)的非臨床安全性評(píng)價(jià)內(nèi)容。

本書也會(huì)講解什么是生物偶聯(lián)寡核苷酸藥物，以饗讀者。文末有全文鏈接。

什么是BCOs藥物？

簡單來說，BCOs 是一類“雜合子”分子。它通過化學(xué)鍵，將執(zhí)行任務(wù)的寡核苷酸（如 siRNA、ASO、核酸適配體等）與精準(zhǔn)導(dǎo)航的生物分子或配體（如糖類、抗體、多肽、脂質(zhì)等）連接在一起。

常見 BCOs 類型一覽表：

一個(gè)典型的 BCO 分子通常包含三個(gè)部分：

1. “彈頭”：寡核苷酸(Oligonucleotide)，執(zhí)行治療功能，如通過 RNA 干擾（siRNA）抑制致病蛋白合成，或通過反義寡核苷酸（ASO）調(diào)節(jié)基因表達(dá)。

2. “載體/配體”：生物分子 (Bioconjugate/Ligand)，負(fù)責(zé)識(shí)別細(xì)胞表面的受體，決定了藥物會(huì)去往哪個(gè)器官（肝臟、肌肉、免疫細(xì)胞等）。

3. “連接子”：Linker，連接上述兩者。它需要保證藥物在血液中穩(wěn)定，并在進(jìn)入細(xì)胞后釋放出“彈頭”。

案例：Del-zota

為了更直觀地理解 BCOs，我們以目前進(jìn)展最快的抗體偶聯(lián)寡核苷酸藥物（AOC）——Delpacibart braxlosiran (Del-zota) 為例。

這款由 Avidity Biosciences 研發(fā)的藥物，主要用于治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥（DMD44）。它也是全球首個(gè)進(jìn)入3 期臨床的 AOC 藥物，預(yù)計(jì) 2026 年下半年提交上市申請。

Del-zota 目的是將PMO輸送到骨骼肌和心臟組織，特異性跳過營養(yǎng)不良蛋白基因的第 44 號(hào)外顯子，從而使患有具有可跳躍外顯子44（DMD44）突變的杜氏肌營養(yǎng)不良癥患者產(chǎn)生肌營養(yǎng)素。

Del-zota由兩個(gè)關(guān)鍵部分組成：

1. 單克隆抗體 (mAb)： 靶向轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 1 (TfR1) 的單克隆抗體。TfR1 在骨骼肌和心肌細(xì)胞表面高度表達(dá)。

2. 治療性寡核苷酸 (PMO)： 一種磷酰二胺嗎啉代寡核苷酸（PMO），其序列設(shè)計(jì)用于誘導(dǎo)外顯子44跳躍。

Del-zota 通過抗體特異性結(jié)合肌肉細(xì)胞膜上的TfR1受體，通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用將整個(gè)AOC藥物包裹并吞入細(xì)胞內(nèi)部。進(jìn)入細(xì)胞后，PMO從抗體上解離或從內(nèi)吞體中釋放，進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮作用。

BCOs非臨床安全性評(píng)價(jià)要點(diǎn)

1. 目標(biāo)特異性和物種依賴性

許多BCOs包含人類和非人靈長類（NHP）特異性的生物制劑和/或寡核苷酸成分，所以導(dǎo)致BCOs藥物藥效在非臨床物種中作用有限或者沒有。因此，可以使用替代分子在相關(guān)動(dòng)物模型或人源轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型中測試，完成符合3R原則的BCOs安全性評(píng)價(jià)。

必須評(píng)估靶向生物制劑與連接蛋白-寡核苷酸載荷的交叉反應(yīng)性：

在臨床試驗(yàn)前證明替代分子與臨床擬用藥物在PK/PD、生物分布、清除率和安全性方面的等效性至關(guān)重要。替代藥物應(yīng)表現(xiàn)出與臨床擬用藥物相似的靶向性、暴露-反應(yīng)關(guān)系，以及相對(duì)于臨床擬用藥物相當(dāng)或更保守的生物分布特征。

1. 混合藥理學(xué)

BCOs由多個(gè)組分偶聯(lián)而成。連接蛋白-寡核苷酸組分可能賦予小分子樣的靶向/非靶點(diǎn)毒性，而生物組分則決定了大分子樣靶向介導(dǎo)的分布。因此，非臨床策略必須考慮非靶點(diǎn)效應(yīng)、組織外/靶點(diǎn)效應(yīng)、夸大或次要藥效學(xué)，以及組織分布對(duì)毒性的影響。在FIH試驗(yàn)前，理解連接子化學(xué)、寡核苷酸修飾和靶向基團(tuán)如何相互作用影響毒效應(yīng)至關(guān)重要。

1. 組織特異性的遞送配體

包括納米顆粒、抗體、肽或脂質(zhì)載體在內(nèi)的遞送系統(tǒng)，還需要另外考慮它們的安全性。這些包括局部耐受性、對(duì)非靶點(diǎn)組織的結(jié)合、系統(tǒng)性生物分布和免疫原性。無論是分子特異性還是載體相關(guān)屬性的表征，通常都需要開展非臨床安全性試驗(yàn)，以充分指導(dǎo)人類風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1. 安全性藥理學(xué)

根據(jù)ICH S7A，心血管、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)評(píng)估通常伴隨重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)開展，必要時(shí)開展hERG 試驗(yàn)。當(dāng)BCOs針對(duì)全新或系統(tǒng)性重要通路（如免疫調(diào)節(jié)）或出現(xiàn)特殊應(yīng)用場景（如幼年動(dòng)物模型）時(shí)，安全藥理學(xué)研究可單獨(dú)開展。

1. 非臨床毒理學(xué)研究中的劑量選擇

劑量選擇策略應(yīng)以最大耐受劑量、最大可行劑量或藥理學(xué)相關(guān)暴露倍數(shù)為指導(dǎo)，例如基于曲線下血漿面積（AUC）或體表面積調(diào)整劑量的預(yù)測人體暴露量的10–50倍。對(duì)于基于RNA的治療，因?yàn)椴煌锓N在藥代和免疫原性上的差異可能干擾安全系數(shù)的應(yīng)用，所以基于暴露量的劑量選擇尤為重要。

1. 重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)

根據(jù)ICH M3，用于慢性或長期重復(fù)臨床給藥的BCOs通常在嚙齒動(dòng)物中開展最長六個(gè)月，NHPs為九個(gè)月的重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)。評(píng)估內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)毒性終點(diǎn)、組織病理學(xué)、臨床化學(xué)、PK/PD 以及代謝物表征（連接蛋白降解、轉(zhuǎn)運(yùn)載體或 RNA 切割）。盡管非人靈長類動(dòng)物常因靶點(diǎn)相關(guān)性而被選擇，但仍可能需要使用載荷和/或結(jié)合型態(tài)的嚙齒動(dòng)物試驗(yàn)評(píng)估夸大的藥效學(xué)或全身性毒性。此外，使用表達(dá)人源配體的轉(zhuǎn)基因小鼠試驗(yàn)和/或活性載荷靶點(diǎn)試驗(yàn)，或使用替代品，都可能進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)。

1. 免疫原性、細(xì)胞因子反應(yīng)和抗藥物抗體

免疫原性和細(xì)胞因子反應(yīng)是BCOs的關(guān)鍵考慮因素，因?yàn)樗鼈兛赡芗せ钕忍烀庖咄罚ㄈ?TLR7/8 或 RIG I）和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。因此，非臨床安全性評(píng)估應(yīng)考慮細(xì)胞因子釋放、補(bǔ)體激活、抗藥物抗體（ADAs）和溶血。包括外周血單核細(xì)胞檢測和人源化系統(tǒng)在內(nèi)的預(yù)測性體外方法，以及體內(nèi)研究，都有助于評(píng)估細(xì)胞因子釋放綜合征和免疫介導(dǎo)毒性的風(fēng)險(xiǎn)。

ADA通常應(yīng)在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中監(jiān)測，因?yàn)樗鼈兛赡芨淖儽┞丁p弱藥效或形成免疫復(fù)合物，從而使安全性評(píng)估變得復(fù)雜。檢測到ADA時(shí)，應(yīng)評(píng)估其中和潛力及對(duì)暴露和藥效的影響。根據(jù)偶聯(lián)藥物設(shè)計(jì)和作用機(jī)理，有必要區(qū)分針對(duì)完整偶聯(lián)藥物與單個(gè)成分的免疫反應(yīng)。

1. 脫靶和擴(kuò)大的藥理學(xué)

靶點(diǎn)評(píng)估，包括計(jì)算機(jī)分析、體外篩選和組織交叉反應(yīng)性研究，用于識(shí)別非目標(biāo)組織中的非預(yù)期分子相互作用或表達(dá)。這些評(píng)估支持對(duì)非靶組織中脫靶效應(yīng)和擴(kuò)大的藥理學(xué)的表征，為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估策略提供參考。

1. 生物分布與藥代動(dòng)力學(xué)

由 BCOs涉及復(fù)雜的化學(xué)修飾，包括核苷類似物和改變穩(wěn)定性和消除途徑的封帽結(jié)構(gòu)，全面的生物分布特性分析對(duì)BCOs至關(guān)重要。必須考慮針對(duì)特定物種基因的特異性結(jié)合。各組織的暴露量對(duì)于評(píng)估療效與靶器官毒性的關(guān)聯(lián)至關(guān)重要。可以使用qPCR、基于雜交的檢測法或報(bào)告系統(tǒng)等方法評(píng)估RNA在組織中的分布。

1. 遺傳毒性和致癌性

遺傳毒性檢測包括Ames檢測以及體外和體內(nèi)染色體異常或微核檢測。這些檢測方法可用于評(píng)估連接子化學(xué)、寡核苷酸修飾或反應(yīng)性中間體相關(guān)的遺傳毒性。

對(duì)于缺乏DNA整合潛力的寡核苷酸和經(jīng)過充分表征的寡核苷酸，遺傳毒性檢測可以簡化，寡核苷酸致癌策略可根據(jù)證據(jù)權(quán)重（WoE）方法進(jìn)行定制和指導(dǎo)。根據(jù)ICH S1B，可根據(jù)基于載體的證據(jù)和與監(jiān)管機(jī)構(gòu)的互動(dòng)支持豁免冗余檢測，包括終身嚙齒動(dòng)物致癌性研究。

1. 生殖與發(fā)育毒性（DART）和光毒性

用于有生育能力的人群的BCOs需要考慮暴露、靶點(diǎn)表達(dá)和作用機(jī)制的DART風(fēng)險(xiǎn)。與寡核苷酸經(jīng)驗(yàn)一致，BCO（BCO）的DART風(fēng)險(xiǎn)通常可以通過整合藥效學(xué)、生物分布和重復(fù)給藥毒性數(shù)據(jù)的WoE方法來解決，而非默認(rèn)非人靈長類動(dòng)物生殖研究。當(dāng)生殖組織中靶向表達(dá)極少且毒性研究中無相關(guān)生殖發(fā)現(xiàn)時(shí)，使用替代基因、文獻(xiàn)信息和機(jī)制理解的嚙齒動(dòng)物研究可能已足夠。僅僅存在生物成分并不意味著需要進(jìn)行非人靈長類動(dòng)物的生殖評(píng)估，這應(yīng)綜合科學(xué)評(píng)估。

納米顆粒傳遞系統(tǒng)和賦形劑在預(yù)計(jì)暴露于光照下時(shí)，可能需要根據(jù)ICH S10進(jìn)行局部耐受性和光毒性評(píng)估。

1. 監(jiān)管考慮因素

BCOs是根據(jù)ICH M3（R2）和 ICH S6（R1）兩種特性開發(fā)的復(fù)雜模態(tài)，反映了它們在小分子和大分子混合體的特性。新興的非偶聯(lián)RNA治療監(jiān)管指南雖然尚未完全適用，但這些指南為載體毒性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了有用的背景。針對(duì)急性或危及生命適應(yīng)癥的BCOs，可基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法采取簡要或修改的非臨床安全性評(píng)價(jià)項(xiàng)目，前提是安全邊際被充分表征。及早且積極地與監(jiān)管機(jī)構(gòu)合作，對(duì)于在替代藥物的使用、模型選擇、非臨床終點(diǎn)及關(guān)鍵安全性研究的時(shí)機(jī)上達(dá)成一致至關(guān)重要。

1. 倫理和運(yùn)營考慮

強(qiáng)烈鼓勵(lì)采用經(jīng)過驗(yàn)證的NAMs，包括體外系統(tǒng)、器官芯片技術(shù)、人本化模型和計(jì)算方法，以最大限度地減少動(dòng)物使用，同時(shí)保持轉(zhuǎn)化價(jià)值，符合3R原則。適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)和隊(duì)列規(guī)模仍是確保對(duì)毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行穩(wěn)健特征的關(guān)鍵。

結(jié)語

BCOs 的非臨床安全性評(píng)估是一場“科學(xué)與風(fēng)險(xiǎn)”的博弈。通過建立機(jī)制研究驅(qū)動(dòng)、基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的科學(xué)框架，我們才能讓這些創(chuàng)新藥物安全地從實(shí)驗(yàn)室走向臨床，造福更多患者。

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