小核酸藥物是目前發(fā)展最為迅猛的基因療法之一,，將帶來(lái)“除小分子藥和抗體藥"之外的第三次制藥浪潮。小核酸藥物包括反義寡核苷酸（ASO）、小干擾RNA（siRNA）,、微小RNA（miRNA）,、信使RNA（mRNA）、適配體（aptamer）等,。其中,，ASO藥物是小核酸藥物領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)最早、獲批最多的藥物類別,，也是該領(lǐng)域研發(fā)的重要方向之一,。
一、ASO藥物作用機(jī)制
反義寡核苷酸（antisense oligonucleotides,，ASO）指與靶基因mRNA互補(bǔ)的一段單鏈DNA或RNA序列,，長(zhǎng)度通常為15-25nt，通過(guò)堿基配對(duì)原則與其互補(bǔ)的RNA結(jié)合,，可以調(diào)節(jié)靶RNA的功能,。ASO的作用機(jī)制主要分為兩大類：一類是基于RNase H1-介導(dǎo)的mRNA降解機(jī)制(圖1A所示）；另一大類是基于ASO結(jié)合帶來(lái)的空間位阻,，封閉mRNA關(guān)鍵區(qū)域,，從而影響mRNA的成熟或者翻譯為蛋白質(zhì)（圖1B所示）。
圖1 ASO作用機(jī)制（圖片來(lái)源：Nature Reviews Drug Discovery, 2020, 19(10): 673-694）
二,、ASO藥物體外代謝研究策略
和傳統(tǒng)小分子藥物一樣,，在藥物臨床前研究階段，通常需要對(duì)ASO藥物進(jìn)行體外代謝研究,，并提供代謝途徑及其產(chǎn)物相關(guān)信息,。ASO藥物的代謝酶主要為核酸外切酶和核酸內(nèi)切酶，廣泛分布于血液和各個(gè)組織器官,，一個(gè)合適的體外代謝研究體系,，能夠最·大程度地預(yù)測(cè)體內(nèi)的情況，對(duì)于ASO藥物的早期篩選非常重要,。表1所示為常用的ASO藥物體外代謝研究體系,。
表1 ASO藥物的體外代謝研究體系
生物基質(zhì) | 試驗(yàn)類型 | 備注 |
血清/血漿 | 代謝穩(wěn)定性，血漿蛋白結(jié)合試驗(yàn) | 金屬螯合劑抗凝的血漿不適合代謝穩(wěn)定性研究,；ASO藥物血漿蛋白結(jié)合試驗(yàn)可選擇超濾法和超速離心法,。 |
肝S9 | 代謝穩(wěn)定性，代謝產(chǎn)物鑒定 | 肝S9一定程度上可以代替肝組織勻漿使用,。 |
肝微粒體 | 代謝穩(wěn)定性 | 肝微粒體的核酸酶活性較低,，但也有文獻(xiàn)報(bào)道人肝微粒體也能代謝ASO化合物。 |
肝組織勻漿 | 代謝穩(wěn)定性,，代謝產(chǎn)物鑒定 | 酶體系比較全面,，推薦用于ASO藥物的體外篩選評(píng)價(jià)。 |
肝細(xì)胞 | 代謝產(chǎn)物鑒定，細(xì)胞攝取試驗(yàn) | 肝細(xì)胞酶體系最為完善,，適用于肝靶向的ASO藥物研究,。 |
溶酶體 | 代謝穩(wěn)定性 | 溶酶體具有豐富的酶體系，包括核酸酶和各種水解酶等,，是研究ASO藥物代謝穩(wěn)定性的高效實(shí)驗(yàn)體系,。 |
腦組織勻漿、腦脊液 | 代謝穩(wěn)定性,，腦組織勻漿和腦脊液蛋白結(jié)合試驗(yàn) | 對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)肌肉適應(yīng)癥類的ASO藥物,，可選擇腦組織勻漿和腦脊液進(jìn)行體外相關(guān)研究。 |
需要指出的是,，在藥物研發(fā)前期只用1-2個(gè)體外代謝體系去正確預(yù)測(cè)體內(nèi)穩(wěn)定性或代謝情況是非常困難的,。因此建議在早期ASO藥物篩選時(shí)進(jìn)行多體系代謝研究相互驗(yàn)證，不斷優(yōu)化試驗(yàn)方案,，進(jìn)而選擇與體內(nèi)相關(guān)性最佳的體外代謝體系進(jìn)行篩選研究,。
三、IPHASE相關(guān)產(chǎn)品
為滿足客戶對(duì)于ASO藥物體外代謝研究的需求,，IPHASE作為體外研究生物試劑引·領(lǐng)者,，憑借先進(jìn)的設(shè)備，專業(yè)的技術(shù)人員和多年研發(fā)的經(jīng)驗(yàn),，開發(fā)出來(lái)多種用于ASO藥物體外代謝研究的產(chǎn)品,，助力廣大客戶進(jìn)行ASO藥物早期篩選研究。
類別 | 分類 |
亞細(xì)胞組分 | 肝溶酶體 |
酸化肝勻漿液 | |
肝/腸/腎/肺S9 | |
肝/腸/腎/肺微粒體 | |
肝/腸/腎/肺胞質(zhì)液 | |
原代肝細(xì)胞 | 懸浮肝細(xì)胞 |
貼壁肝細(xì)胞 | |
專屬血漿 | 血漿穩(wěn)定性 |
血漿蛋白結(jié)合 | |
空白生物基質(zhì) | 空白腦組織 |
空白腦脊液 |
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