ADC利用抗体的靶向性和化学药物的治疗作用，近年来发展迅速并取得了巨大成功。然而，ADC系统的载药量相对较低，经常会导致在最高的安全剂量的情况下，无法将足够的化学药物输送到期望的指定区域，从而限制了ADC的治疗效果。随着FDA批准了4种siRNA药物，即Patisiran、Givosiran、Lumasiran和Inclisiran，siRNAs的开发重新引起了研究人员的关注，其中siRNAs递送系统的设计是其进一步临床应用的关键问题。在ADC概念的启发下，抗体-siRNA偶联物(ARC)已成为靶向siRNA药物递送的潜在载体，能够克服目前siRNA递送的障碍。

siRNAs是一类属于小分子非编码核糖核酸家族的药物，分子量约为13kDa，通过碱基配对将RNA诱导的沉默复合体(RISC)招募到mRNA上，从而靶向和沉默癌基因、抑癌基因和其他调控基因的表达（图1）。与短肽或抑制剂相比，它们显示出更好的治疗效果。siRNAs已被应用于各种疾病的治疗，包括癌症和艾滋病毒。

到目前为止，已有四种siRNA药物获准上市。ONPATTRO/patisiran是2018年批准的第一种脂质体siRNA药物，由Alnylam® Pharmaceuticals开发，用于治疗遗传性转甲状腺素介导的淀粉样变性多发性神经病成人患者。

GIVLAARI/givosiran是2019年批准的第二种siRNA药物，由同一家公司开发，用于治疗成人急性肝性卟啉(AHP)，其中GalNAc用于肝脏靶向递送siRNA。OXLUMO/Lumasiran和LEQVIO/Inclisiran也均为GalNAc导向的siRNA产品，于2020年获批，分别用于治疗成人原发性高草酸尿症(PH1)和高胆固醇血症及混合性血脂异常。上述药物在临床上的成功应用表明，siRNA药物具有广阔的应用前景。

在开发siRNA治疗药物时需要考虑许多障碍，包括由于其强负电荷、大分子量和亲水性而无法跨越多个生物屏障、血清稳定性低以及在细胞内的非特异性积累。

化学修饰可以提高siRNAs在血液中的稳定性，而跨越生物膜的能力需要载体的帮助，因此研究人员开发了许多策略。聚乙烯亚胺(PEI)、脂质体和壳聚糖是研究中最常用的RNA载体，但这些外源材料的毒性限制了它们的应用，而且这些载体的单核吞噬系统(MPS)包裹和网状内皮系统捕获导致的药物生物分布不能满足临床精确靶向的需要。

从Alnylam® Pharmaceuticals的角度来看，他们在2018年开发了第一个脂质体siRNA产品，但随后将目光转向GalNAc导向的siRNA递送系统，这表明尽管药物载药率相对较低，但免疫原性较低的结合物可以达到相当好的治疗效果，而且其简单的制备工艺也使其更接近临床转化。从这个角度来看，利用人源化抗体介导的递送系统可能是一个很有前途的选择，这就要求我们找到合适的、特异的抗体并通过合适的连接方法与siRNA偶联，以实现精确的靶向治疗。

目前研究者开发了通过非共价相互作用或与抗体的赖氨酸或半胱氨酸残基的共价连接开发以实现siRNA与抗体的偶联，用于治疗各种疾病(图2)。这里不再详述。

2015年底，利用其THIOMAB平台，Genentech实现了位点特异性的大规模siRNA与抗体的偶联。然而，初步的结果表明 ARC 在内体中的“截留”是限制其进一步应用的主要因素。

最近，曾开发出三种获得FDA批准siRNA药物(即Patisiran、Givosiran和Lumasiran)的Alnylam制药公司报告称，在没有引入突变或使用酶的情况下，可以产生了简单结构定义的ARC(DVD-ARC)。此ARC显著下调了肿瘤细胞中的靶mRNA和蛋白表达水平，进一步证明了利用抗体作为载体可以将siRNAs特异性地运送到非肝脏组织的可行性。

根据公布的专利，Avidity Biosciences在2010年代末描述了一种基于IgG的抗体-siRNA结合策略，该策略在肌肉和肿瘤中实现了显著的mRNA沉默。为了开发抗体-寡核苷酸结合物(AOCs)，Avidity AOC平台可以将各种类型的寡核苷酸，包括siRNA和ASO，偶联到抗体上。AOC 1001是治疗成年DM1患者的AOC候选药物，已于2021年进入I/II期临床试验（图2）。该ARC包括靶向转铁蛋白受体1(TfR1)的单抗、桥接基序(带有或不带有细胞穿透肽的双功能连接子)以及针对特定mRNAs而设计的siRNAs。

除了基于IgG的ARC策略外，使用抗原结合片段(Fab)作为运送载体也得到了广泛的探索。由于缺乏Fc结构域，Fab比单抗具有多种强大的优势，包括增加组织渗透率和降低免疫系统激活的风险。Dyne Therapeutics通过其FORCE平台率先开发Fab-siRNA/ASO结合物，用于治疗罕见的肌肉疾病，如DM1、Duchene肌营养不良和面部肩周型肌营养不良症。FORCE平台以TfR1为靶点，使siRNAs或ASO能够有效和有针对性地直接输送到骨骼、心肌和平滑肌组织。

虽然取得一定的进展，然而目前ARC在疾病治疗领域的应用依然还处于起步阶段，有待进一步探索。有几个问题仍然没有解决。首先，ARC不容易进入细胞，因为附加的siRNA的负电荷使得难以克服由细胞膜呈现的热力学障碍。第二，与其他递送系统类似，如何内体逃逸是siRNAs胞内递送的主要障碍，导致siRNAs在细胞质RISC中的定位效率低下。靶抗原固有的内吞性质决定了siRNA递送的效率。例如，Fab型ARC仅被证明对内吞途径中普遍存在的靶抗原TfR1受体有效。第四，缺乏定量方法来研究siRNAs的内体逃逸以及siRNAs与RISC机制的相互作用，进一步限制了ARC的设计和优化。最后，抗体与siRNA结合过程中产生的空间位阻降低了结合效率。根据ARC的当前技术来看，ADC连接子不能简单地嫁接到ARC中，需要进行广泛的连接子优化才能产生有活性的ARC。当然随着ADC的蓬勃发展，与ADC使用原理相似的ARC有望在不久的将来为体内多个器官的基因靶向干扰表达带来新的机会。

小结

随着siRNA和抗体药物本身在临床上的成功应用，再加上ADC的设计理念的成功，合理设计ARC系统，并选择合适的连接子和连接方法，相信ARC在不远的将来将以其独特的优势为各种难治性疾病的治疗开辟新的天地。

参考文献
1.Antibody–siRNA conjugates (ARC): Emerging siRNA drug formulation
2.Emerging new therapeutic antibody derivatives for cancer treatment.
3.Drug delivery systems for RNA therapeutics.
4.各公司官网.