alnylam公司
在RNAi新药开发领域，Alnylam Pharmaceuticals是备受关注的“明星公司”。2018年，该公司研发的Onpattro（patisiran）成为首款获得FDA批准的RNAi疗法。本周，FDA又提前批准了该公司的Givlaari（givosiran）上市，这是世界上第二款获得FDA批准的RNAi疗法。而且，该公司与The Medicines Company公司合作开发的inclisiran也将在今年递交监管申请，有望在明年成为首款降低“坏”胆固醇的RNAi疗法。
在接二连三获得突破之后，Alnylam公司今日在纽约举行了研发日（R&D Day）活动，为我们展现了它为实现RNAi这一“诺奖”级技术应用潜力的宏伟蓝图。该公司预计在2020年再获得两款FDA批准的新RNAi疗法，将有6项晚期临床项目，并且在4大战略治疗领域（Strategic Therapeutic Areas, STArs）拥有14项临床开发项目。而且，该公司的研发管线预计每年将产生2-4个支持IND申请的临床前疗法。到2025年，该公司希望成为拥有超过8款获批疗法，十多个后期研发项目的全球五大独立生物技术公司之一！下面我们来看一看Alnylam如何向这一宏伟目标进发。
扩展RNAi技术平台的安全性和适用范围
RNA干扰（RNAi）现象是生物体本身具有的调控基因表达的方式。RNAi 机制被发现以后，它在新药开发方面的潜力很快就得到了重视。因为这一机制的优点在于它可以靶向沉默基因组中的任何基因，具有强力和持久的作用机制。它不但能够解决致病蛋白“不可成药”的难题，而且在药物合成方面可能比筛选小分子或者生成生物制剂更为简单。
图片来源：参考资料[2]
然而，RNAi疗法在开发中也遇到了独特的挑战。这包括如何将RNAi疗法靶向递送到细胞中，避免脱靶效应产生的毒副作用等等。基于十数年的研发工作，Alnylam在靶向递送RNAi疗法和降低其毒副作用方面取得了长足的进步，Onpattro和Givlaari的获批就是最好的证明。在研发日上，该公司进一步介绍了在增强RNAi安全性和扩展其适用范围方面的研究进展。
优化安全特征
RNAi疗法的毒副作用一直是困扰RNAi疗法在广大患者群体中应用的核心问题之一。Alnylam的增强稳定化学（Enhanced Stabilization Chemistry, ESC）递送技术平台通过对RNAi疗法的RNA片段进行GalNAc化学修饰，不但提高其稳定性，而且可以促进RNAi疗法的肝脏靶向递送。这一技术在近日获批的Givlaari上首次得到应用。然而，这种疗法仍然有可能在肝脏沉默其它非靶点基因，从而导致肝脏毒性的发生。
Alnylam的研发人员发现，RNAi脱靶效应的一个主要原因是与靶点mRNA结合的siRNA序列中的一部分片段可能起到像微RNA（microRNA，miRNA）一样的功能，它们可以与其它mRNA的3端UTR（3’ UTR）相结合，抑制mRNA的转译和稳定性。为了减少这一“脱靶效应”，研究人员在RNA片段中故意添加了一个无法与任何碱基配对的乙二醇核酸（Glycol Nucleic Acid，GNA）。加入GNA能够大幅度降低RNAi疗法以微RNA的形式调节其它mRNA转译的可能，进一步提高了RNAi疗法的安全性。Alnylam将这一技术称为ESC+技术。
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在人类临床试验中，这项技术已经获得概念验证。与Vir Biotechnology公司合作开发的Vir-2218（ALN-HBV02）是一款抑制乙肝病毒蛋白表达的RNAi疗法。使用ESC+技术，它不但将出现肝脏毒性的患者比例从原先的2/18（最高剂量3 mg/kg）降低到0/31（最高剂量10 mg/kg），而且能够将乙肝病毒表面抗原（HBsAg）水平降低2.3log10倍。
▲ESC+技术得到概念验证（图片来源：参考资料[2]）
拓宽RNAi平台适用范围
如今针对肝脏靶向递送RNAi疗法的技术日渐成熟，那么如何将RNAi疗法递送到身体的其它组织呢？Alnylam公司也展现了该公司靶向中枢神经系统和眼科靶点的RNAi疗法的初步结果。该公司靶向编码淀粉样前体蛋白（APP）的mRNA的RNAi疗法在非人灵长类动物中，一次鞘内注射能够将中枢神经系统中不同组织内的APP mRNA水平降低50%-75%。而玻璃体内注射RNAi疗法也能够剂量依赖性降低靶点蛋白的表达。
▲靶向中枢神经系统和眼科靶点的RNAi疗法的表现（图片来源：参考资料[2]）
而且，该公司最新开发的口服RNAi递送技术在非人灵长类动物中也完成了概念验证实验。这一技术突破可能为患者带来只需3个月或6个月口服一次的RNAi疗法，为药物研发提供了更多选择。
▲口服RNAi疗法在非人灵长类动物中的概念验证结果（图片来源：参考资料[2]）
该公司还在开发其它创新RNAi技术，其中包括同时靶向两种不同mRNA的Bis-RNAi技术，和能够迅速并且特异性逆转RNAi的基因沉默效果的Reversir技术。这些技术的开发将为RNAi技术平台提供更多可能性。
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2020年有望获批的两款创新疗法
在2020年，Alnylam预计两款创新RNAi疗法有望获得FDA批准。其中一款是与The Medicines Company合作的inclisiran。药明康德内容团队对这款疗法的最新临床试验结果已经做过详细解读，这里不再赘述。另一款有望获批的RNAi疗法是治疗1型原发性高草酸尿症（Primary Hyperoxaluria Type 1，PH1）的lumasiran。
PH1是一种罕见的遗传性肝脏疾病，患者由于编码人体丙氨酸-乙醛酸氨基转移酶（AGT）的基因出现突变，导致AGT的缺失。这会造成患者体内产生过量的草酸盐，累积于肾脏不能及时排出。严重PH1患者在身体多个部位出现草酸盐沉积，损害肾脏及相关器官，往往需要进行肝脏和肾脏移植。
Lumasiran（ALN-GO1）是一种皮下注射的RNAi疗法，它靶向编码肝脏中乙醇酸氧化酶（glycolate oxidase, GO）的HAO1基因的mRNA。通过降低GO的表达来降低肝脏草酸盐的产生。
▲Lumasiran的作用机制（图片来源：参考资料[2]）
1/2期临床试验的开放标签扩展研究结果表明，接受lumasiran治疗的患者，平均尿液中草酸盐的水平与基线相比降低76%，68%的患者尿液中草酸盐的水平降低到正常范围内。
▲Lumasiran的扩展研究试验结果（图片来源：参考资料[2]）
目前，支持lumasiran递交上市申请的3期临床试验ILLUMINATE-A的顶线结果将在今年年底之前获得。如果结果积极，Alnylam公司计划在2020年初递交新药上市申请（NDA）。
丰富的早期研发管线
在研发日上，Alnylam预计，从现在到2025年，该公司的研发管线中每年将有2-4个研发项目可以递交IND申请，有望进入临床开发阶段。除了靶向递送到肝脏的多款疗法以外，Alnylam还与再生元（Regeneron）公司合作，开发3款靶向递送到中枢神经系统和2款靶向递送到眼部的RNAi疗法。其中，有多款在研疗法有望治疗患者人数众多的大众疾病。
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例如，靶向HSD17B13基因的mRNA的ALN-HSD是一款旨在治疗非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的RNAi疗法。人类遗传学研究发现的HSD17B13基因的功能丧失（loss-of-function）突变能够降低NASH和其它慢性肝病的风险，因此它是一个使用RNAi治疗的理想靶点。ALN-HSD在临床前实验中，能够通过一次注射，将HSD17B13蛋白水平敲低90%。目前Alnylam正在进行支持IND的临床前研究，有望在2020年递交IND申请。
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靶向编码APP蛋白的mRNA的ALN-APP在非人灵长类动物实验中，一次注射可以将脑脊液中的sAPPβ水平降低高达80%。APP蛋白异常切割生成的β淀粉样蛋白被认为是导致阿尔茨海默病的重要原因之一。因此，这一疗法可以用于治疗早发性阿尔茨海默病患者，和其它由于APP基因突变造成的遗传疾病，例如遗传性脑淀粉样血管病（Hereditary Cerebral Amyloid Angiopathy，hCAA）。
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RNAi疗法的广阔前景
诚然，要开发一款成功的RNAi疗法并不容易，需要克服毒副作用、递送手段等多方面的挑战。不过Alnylam公司在这方面有不同的看法。在研发日上，该公司的一张图片表明，Alnylam公司的研发项目从1期临床进展到3期临床试验结果积极的成功率达到54.6%，远远高于新药开发的行业平均值。这是因为所有的研发项目都基于人类遗传学验证过的靶点，而且生物标志物的使用是所有研究项目的一部分。一旦克服毒副作用和递送手段方面的挑战，成功开发RNAi疗法反而变得相对简单。这时，限制RNAi疗法开发的因素将变为如何找到合适的靶点。
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为此，Alnylam公司已经与英国Biobank展开合作，从该组织的数据库中发掘已经在科学文献中报道过的基因突变。该公司表示，对Biobank数据库的搜索已经发现大约800个基因。这些基因在人类群体中出现过纯合子或杂合子功能丧失基因突变。如果这些携带功能丧失突变的等位基因与降低特定疾病风险相关，那么它们可能成为适于RNAi敲低的靶点。
Alnylam公司在研发日上还介绍了多款其它在研疗法，其中包括授权给赛诺菲（Sanofi）公司合作开发，治疗血友病的RNAi疗法fitusiran。这款疗法近日在中国获批临床。限于篇幅，本文不再赘述，点击文末“阅读全文/Read more“，即可阅览Alnylam公司研发日PPT文件（211页）。
Alnylam公司首席执行官John Maraganore博士表示，未来6年里，该公司的目标是成为世界上5大独立的全球性生物技术公司之一。Alnylam能否释放RNAi疗法的潜能，达成这一宏伟目标？让我们拭目以待。
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参考资料:
[1] Alnylam Announces 2020 Product and Pipeline Goals and Provides Updates at R&D Day. Retrieved November 22, 2019, from http://investors.alnylam.com/news-releases/news-release-details/alnylam-announces-2020-product-and-pipeline-goals-and-provides
[2] Alnylam R&D Day. Retrieved November 22, 2019, from https://www.alnylam.com/wp-content/uploads/2019/11/RD_Day2019_FINAL2_CAPELLA.pdf
[3] Patisiran & Vutrisiran, in Development for the Treatment of Transthyretin-Mediated Amyloidosis. Retrieved November 22, 2019, from http://investors.alnylam.com/static-files/c50ba922-bda3-4b3f-bf0d-6b2c74154fbe
