編者按

新冠病毒(SARS-CoV-2)變異株持續出現，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，開發廣效性抑制新冠變異株的新療法至關重要。

有鑒于此，中天上海研發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，細胞試驗顯示，SNS812 能有效抑制包含Alpha,、Delta、Gamma 及Epsilon等主要變異株，且IC50達到皮摩爾(pico-molar)等級。

此外，在K18-hACE2轉殖基因小鼠的實驗中，SNS812 預防性投藥，能完全抑制小鼠肺部活病毒的產生，治療性投藥亦可降低肺部96.2%的活病毒量，同時避免新冠導致的肺泡損傷、肺血管栓塞與肺臟免疫細胞浸潤。 這些數據顯示，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，病毒持續突變小核酸藥物被寄予希望

根據WHO及各國報道數據，截止2022年2月22日，嚴重急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2，后稱新冠病毒）已經感染全球4億多人，造成超過580萬人死亡。疫苗雖已問世，但 Delta變異株導致的突破性感染仍帶來了新一波的大流行。數據顯示，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到70.4%、95%及 94.1%[1-3]。然而，令醫學界憂心的是，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，或是康復期病人血清的有效性皆出現顯著下降，也連帶造成突破性感染的發生。一些新的技術手段開始在新冠領域得到探索探究，其中就包括極具有開發潛力的小核酸藥物。

圖1. 國外疫情數據，截止至2022年2月22日

利用RNAi技術對抗COVID-19具有得天獨厚的優勢——它靶向的是RNA，而新冠病毒恰恰是一種RNA病毒。但多數已發表研究都只透過細胞實驗驗證siRNA的設計與效果，唯有兩個團隊成功用動物模型中證明其療效。其中來自澳洲及美國的團隊利用脂奈米粒[4]，俄羅斯團隊則使用正電荷樹枝狀聚合物[5]幫助遞送，然而，這些使用了復雜遞送系統的藥物，其病毒抑制力皆遠不如SNS812顯著。此外，脂奈米粒與正電荷樹枝狀物都是可能誘發免疫或細胞毒性的巨分子結構，不僅影響用藥的安全性，也加大藥物生產的難度與成本。

早期的報告指出，經鼻腔直接滴入未經修飾的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修飾的siRNA，故容易被核酸酶降解，并誘發先天性免疫活化。這些缺點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全修飾的siRNA新藥 SNS812，修飾后不僅穩定性大幅提升，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已經取得積極的臨床前試驗結果，也是首項成功將全修飾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作用機制流程圖

SARS-CoV-2與宿主細胞上的 ACE2 受體結合并誘導內吞作用。細胞膜上的TMPRSS2蛋白會對病毒刺突蛋白進行切割并觸發膜融合反應，隨后釋放病毒(+) RNA基因組進入細胞。當病毒(+) 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制。同時，病毒亞基因組轉錄與蛋白翻譯會產生大量的病毒結構蛋白，如核衣殼蛋白、刺蛋白、膜蛋白和包膜蛋白等，進一步組裝成成熟的子代病毒透過胞吐作用釋放出細胞。SNS812可以與RNA誘導的沉默復合物相互作用，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，抑制病毒復制并阻斷后續感染。

PART.02SNS812特點與關鍵試驗結果顯示開發潛力

1.SNS812廣效性，能抑制多種新冠病毒株的細胞感染

SNS812可覆蓋目前99.8%的新冠病毒變異株，且IC50達到皮摩爾(pico-molar)等級。細胞試驗顯示，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，能達到全面且穩定的抗新冠病毒效果

研究發現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。分析不同的時間點SNS812于呼吸道組織的殘留量，結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小時內快速減少。暗示結合鼻滴與氣霧的給藥方式，較能達到全面且穩定的預防性保護。

圖3. SNS812經氣霧及鼻滴給藥之藥物分布；K18-hACE2-轉基因鼠以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(in situ hybridization,ISH)配合針對C6G25S所設計的專一性探針進行染色(紅色)。大支氣管 (i) 及小支氣管 (ii)以方框標示并放大于右側。

為了確定SNS812在活體中是否有保護作用，本研究使用了K18-hACE2 轉殖基因小鼠，并以預防性投藥及同步給藥的兩種方式進行試驗。結果顯示預防性投藥使病毒的RNA復制減少了99.95%，而同步給藥組則減少了96.2%。預防給藥組完全抑制了活病毒體的產出，而同步給藥組中，活病毒體則減少達96% 。

而對于正在肆虐的Delta變異株的治療研究發現，SNS812預防性投藥，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出。同步給藥組試驗中，給兩劑與三劑SNS812，分別顯著抑制了病毒RNA達72%與88%，而活病毒則分別下降了90.5%與92.7%。這些結果證明SNS812在活體中具有強大的抗病毒活性，且能抑制包含Delta變異株在內的新冠病毒。

圖4. 活體動物證實SNS812有效抑制新冠病毒原始株及印度株；A與B分別為K18-hACE2-轉基因鼠于感染原始病毒株前投藥或同時投藥后，對病毒抑制之實驗結果。C與D為印度株的結果。每張圖的上方為實驗設計，下方左圖為病毒RNA定量結果，而右圖為活病毒定量結果。

3.SNS812能防止肺泡損傷、肺血管栓塞與肺臟免疫細胞浸潤等新冠并發癥

免疫組化染色顯示，未給藥的K18-hACE2轉殖基因小鼠，遭新冠病毒感染后，病毒棘蛋白在肺部支氣管、細支氣管與肺泡上皆呈現高度表現。不僅如此，還可觀察到典型的新冠肺炎的病癥，包括肺細胞增生、肺泡內空隙喪失、合胞多核細胞以及血栓的形成 。反之，經SNS812預防性投藥的小鼠，其肺部的棘蛋白表現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轉基因小鼠上造成的肺損傷。

圖5. SNS812防止SARS-CoV-2感染導致K18-hACE2 轉基因鼠之肺部損傷；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(IHC)染色結果，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)則分別為細支氣管和血管的圖像。其中(xi)中的綠色箭頭表示合胞細胞，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胞(BEAS-2B)暴露于極高濃度的SNS812，亦沒有觀察到細胞毒性產生。亦嘗試以75mg/kg SNS812的高劑量對Sprague Dawley大鼠進行單劑量毒理試驗，或是以每日50mg/kg的劑量對小鼠進行了14天的重復劑量毒理試驗，皆未出現動物死亡或是體重降低等藥物相關不良反應。除此之外，組織病理學、血液學和血液生化分析結果顯示，無論是單劑量毒性研究還是14天重復劑量毒性研究，各數值皆未出現異常。

SNS812為針對新冠病毒不易變異區設計的小核酸新藥，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領域的認同，更是對于SNS812用于治療新冠肺炎的科學實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防效果之藥物，有機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：

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）

聲明：本文系藥方舟轉載內容，版權歸原作者所有，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本平臺觀點。如涉及作品內容、版權和其它問題，請與本網站留言聯系，我們將在第一時間刪除內容！