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核酸与基因治疗

鞘内RAG-17在6例SOD1-ALS中达可接受安全,队列1第240天脑脊液SOD1降69%

核酸与基因治疗
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6例SOD1-ALS开放标签试验中,鞘内RAG-17达到可接受的安全与耐受;队列1第240天、队列2第210天脑脊液SOD1分别较基线下降69%与56%。

机制示意图
  • siRNA偶联非靶向辅助寡核苷酸(SCAD)
  • 鞘内给药后在中枢分布并释放siRNA
  • 沉默SOD1 mRNA,脑脊液蛋白与血浆神经丝下降
  • 6例SOD1-ALS达到可接受安全

示意图概括RAG-17经SCAD偶联后鞘内进入中枢、沉默SOD1,并在6例开放标签试验中观察安全与靶点占用。示意图由 AI 生成,依据原文结果绘制,非期刊原图,不代表分子比例

研究背景与待解问题

肌萎缩侧索硬化(ALS)仍缺少改变病程的充分手段。SOD1功能获得性突变是可成药的遗传亚型,约占家族性ALS的15–30%、全部病例的约2%,亚洲队列中比例更高。已上市反义寡核苷酸tofersen通过降解SOD1 mRNA获加速批准,其III期在神经丝轻链和后期功能评分上提供了对照证据;siRNA在中枢的递送仍是短板,进入临床的中枢siRNA项目很少。

Chen等在Nature Medicine报告RAG-17:把针对SOD1的治疗性siRNA双链,经接头偶联一段非靶向、化学修饰的辅助寡核苷酸(accessory oligonucleotide,ACO),构成所谓SCAD递送。本文把体外、啮齿类、食蟹猴与6例SOD1-ALS的首次人体试验放在同一篇里,核心问题是:这种偶联siRNA鞘内重复给药,安全性是否可接受,以及脑脊液SOD1能否被压低。

研究设计

临床为开放标签、单中心剂量递增试验(CREATION,NCT05903690),首都医科大学附属北京天坛医院伦理批准(KY2023-015-02)。纳入18–75岁、确诊SOD1相关ALS、筛查期用力肺活量(FVC)≥50%预计值、符合修订El Escorial确诊或拟诊标准者;排除曾用tofersen、永久呼吸机依赖、特定SOD1位点(翻译起点后第44–66位核苷酸或p.F21C)等。2023年5月22日至11月27日筛7例、入6例(1例因FVC过低排除),全部完成访视。

队列1起始60 mg共7剂,队列2起始90 mg共6剂,递增步长30 mg,维持150 mg(5例)或封顶180 mg(1例)。冻干粉末以aCSF复溶至5 ml,于L2–L5间隙注射。主要终点为安全;次要终点含药代、脑脊液SOD1与血浆神经丝轻链。临床前:发病后小鼠侧脑室给药、大鼠重复鞘内、猴剂量相关组织药效。未见按组间比较预先计算样本量的说明。

核心结果

啮齿类发病后给药与猴中枢敲低

雌性SOD1^G93A小鼠在出生后第126、151天侧脑室给予200或400 µg(对照中位生存169.5天),晚于该模型约90–100天的典型起病。相对对照,晚给200与400 µg分别推迟疾病进展1天与45.5天,延长生存78.5天(增46.3%)与128.5天(增75.8%);早期(第70/100天、400 µg)中位生存331天(增95%)。大鼠鞘内0.9 mg×2:非靶对照中位起病187.5天、中位寿命215.5天;RAG-17组至290天终点未达中位起病,16只中仅1只出现症状;腰髓ChAT阳性运动神经元较非靶对照高42.2%(P=0.0409),仍低于野生型。

食蟹猴靶序列在反义链第13位有单碱基错配,但在与食蟹猴靶序列相同的COS-1细胞中敲低效力与人T98G相近。鞘内后脑脊液浓度远高于血浆,给药后2–48小时脑脊液/血浆比为200–900。50 mg使腰髓SOD1 mRNA降91%,作用可持续至72天;远离注射点的大脑皮质在20 mg时峰值敲低40%,50 mg时超过70%。腰骶髓ED50在第22、71天为3.889 mg与5.031 mg,皮质为51.37 mg与108.4 mg;IC50分别为165.2 ng/g与376.1 ng/g。

受试者基线

6例年龄26–67岁(均值±标准差45.5±15.3),女性4例,病程33.3±22.7个月,4例有家族史。变异包括p.Gly42Asp(2例)及p.Asn87Ser、p.Gly142Ala、p.Ser106Leu、p.His49Arg各1例;其中p.Gly142Ala曾有致病性争议,作者以gnomAD缺失、已发表病例及体外模型(破坏SOD1功能概率95%,ClinVar 2436219)支持纳入。基线血浆神经丝轻链118.5±111.2 pg/ml,脑脊液SOD1 87.0±27.6 ng/ml,ALSFRS-R 38.2±7.4,FVC% 92.5±20.1。4例用过利鲁唑,1例用过依达拉奉。

安全性(主要终点)

治疗期不良事件见于2/6(33%)。例1、例2在首剂(60 mg、90 mg)后出现一过性轻度肌颤,自行缓解,加量后未再发,判为与治疗相关。例1原有脂肪肝及肝功能异常,在180 mg前无症状ALT升至基线1.5倍以上,继续给药后未再升,判为可能与药物及基础病均相关。其余事件包括头痛2次(体位性,补液后缓解,判为穿刺相关而非药物)、跌倒2次,以及感冒、发热、腹痛、尿路感染、肢体痛各1次,均判为与药物无关。无严重不良事件。除上述ALT外,血常规、代谢组合、住院期生命体征、心肺腹查体、神经系统检查与心电图未见有临床意义的规律异常。研究结束时无人需有创机械通气或死亡。作者强调未做系统连续脑脊液细胞计数,不能排除亚临床细胞增多。

药代与靶点占用(次要终点)

血浆浓度一般在鞘内后6–12小时达峰,48小时回落近基线。例4第2剂后1小时即出现异常早峰、第6剂低于定量下限;例5第1、4剂在4小时内达峰。作者将偶发早峰归于穿刺操作或个体脑脊液/静脉引流差异,并指出外周药代波动并未妨碍中枢药效。各剂量层纳入药代样本数为60 mg n=3、90 mg n=5、120 mg n=7、150 mg n=17、180 mg n=3(已排除上述异常点)。

脑脊液SOD1在重复给药后于全部受试者中进行性下降:队列1第240天均降69%(n=3,7剂),队列2第210天均降56%(n=3,6剂)。血浆神经丝轻链在5/6例达到约50–85%的个体谷值;例1第120天降幅超过60%后至第240天回升近基线,有别于其余5例的持续下降。研究结束时队列均降为62%(第240天)与52%(第210天)。谷值出现在维持期前(第5剂后),拉长间隔后略回升,但仍低于基线。

探索性功能读出

ALSFRS-R在最长210/240天内个体波动:例3终访提高4分,例2下降最大且主要由呼吸分项驱动。回顾性估算治疗前进展0.430±0.172分/月,治疗后观察0.295±0.187分/月;该估算缺少前瞻基线期,作者自己将其列为局限。多数受试者延髓、躯干与肢体分项无明显恶化,部分呼吸分项逐渐下降。探索性FVC在例3、例4终访高于基线。临床分期4例不变、2例进展。3/6例基线7 T SWI可见运动带征,治疗后第29、90、180、240天未见明显变化。

机制解读

原文实验证明:RAG-17为靶向SOD1的siRNA双链偶联非靶向化学修饰ACO。人血清孵育中双链自第1天起逐步释放,ACO大多仍结合。按引导链seed完全互补、延伸区错配≤4筛选的5个潜在脱靶(CYTH2、NDUFC2、DISP2、KNOP1、UBAP2L)在0.25–25 nM下mRNA未见显著变化。人外周血单个核细胞经自由摄取或转染,RAG-17及其双链、ACO组分均未诱导IFN-α、TNF或IL-1β。大鼠鞘内后药物广泛分布于中枢,腰髓近注射点最高;肾、肝清除半衰期6–9天,中枢20–27天。猴组织暴露与SOD1 mRNA沉默相关。

作者推测:较短的寡核苷酸长度(文中强调ACO为14个核苷酸,短于tofersen的20聚体ASO)可能更不易触发脱靶杂交或先天免疫,用以解释本小样本中未见到某些ASO报道的炎症或神经毒性临床征象。该解释未经头对头对照试验检验。作者还推测,即使晚期运动神经元挽救不完全,保存运动单位仍可能带来功能代偿;神经肌肉接头去神经未在现有组织标本中评估。

局限与不确定

  • 开放标签、单中心、仅6例,无安慰剂;SOD1变异异质,部分自然史偏慢,不宜与富集快进展变异的tofersen试验直接对比。
  • 治疗前ALSFRS-R进展为回顾估算,缺少前瞻观察期;治疗后功能变化不能当作确证疗效。例1神经丝轻链回升说明个体轨迹并不均一。
  • 人与动物均未系统采集连续脑脊液细胞数,不能排除亚临床炎症。临床前未评估神经肌肉接头。更长期、随机对照试验才能确定安全与疗效。

临床/产业意义

若后续对照试验重复靶点占用与可接受安全,SCAD偶联为中枢siRNA提供了一条不依赖脂质纳米颗粒、可鞘内重复给药的路径,并可能以较长给药间隔维持沉默——猴组织mRNA降低可观察到约71天。对已有tofersen的SOD1-ALS,它目前只是候选补充,而不是替代证据。

转化仍取决于更大样本中的炎症监测(含脑脊液细胞)、与现有ASO的对照安全比较,以及在快进展变异中的功能终点。平台若成立,同一偶联策略或可指向其他中枢核酸靶点,但那是外推,不是本稿数据。

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