已上市核酸类药物免疫原性特点汇总

近年来，核酸（Nucleic Acid, NA）疗法取得了显著成功，展现出作为多种疾病创新治疗手段的巨大潜力。然而，NA的全身性递送面临技术挑战，血液和细胞中广泛存在的核酸酶可降解治疗性核酸。此外，哺乳动物细胞含有能识别病原体来源核酸的免疫感应受体，可能引发不必要的炎症反应。

为应对这些挑战，近年来在NA设计、化学修饰优化以及新型偶联策略等方面取得了多项技术突破。特别是非病毒递送载体（如脂质纳米颗粒，LNP）的引入，在体内安全高效地将NA递送至靶细胞方面发挥了关键作用——例如已获批上市的LNP包裹的小干扰RNA（siRNA）药物Onpattro®即为成功范例。

本文涉及的NA疗法主要包括以下几类：反义寡核苷酸（ASOs）、siRNA和非疫苗用途的信使RNA（mRNA）。这些基于核酸的基因调控或蛋白替代疗法虽然作用机制各异，但共同点在于均不希望诱发免疫反应。

·ASOs是由8–35个碱基组成的单链合成DNA或RNA/DNA嵌合体，通过与靶标mRNA结合来调节基因表达。DNA型或RNA/DNA嵌合型ASO可通过激活RNaseH介导靶mRNA降解。而纯RNA型ASO则通过空间位阻效应遮蔽特定序列，从而调控剪接，这类被称为“剪接转换寡核苷酸”（SSOs）。ASO通常不经包封，通过静脉（IV）或皮下（SC）给药，并常共价连接配体（如N-乙酰半乳糖胺，GalNAc），利用肝细胞表面的去唾液酸糖蛋白受体实现肝靶向递送。

·siRNA通常为21个核苷酸长的双链RNA（dsRNA），包含一条反义链和一条正义链。反义链通过Watson-Crick碱基互补配对结合靶mRNA，招募RNA诱导沉默复合体（RISC），导致mRNA切割降解。根据靶组织不同，siRNA可通过配体偶联或LNP包封进行递送。

·mRNA疗法可实现外源蛋白的瞬时表达。线性mRNA为单链结构，包含5'帽子、5'和3'非翻译区（UTR）、编码区及3'poly(A)尾。为延长蛋白表达时间、减少给药频率，也可采用环状RNA（circRNA）或自扩增RNA（saRNA），前者通过共价闭环增强稳定性，后者源自甲病毒，携带RNA依赖的RNA聚合酶实现自我复制。相比ASO和siRNA，治疗性mRNA通常化学修饰较少以保障高效翻译，但也因此更易被核酸酶降解，需依赖LNP等递送系统。LNP不仅保护mRNA，还促进受体介导的细胞摄取、内体逃逸及胞质释放。典型LNP由四部分组成，分别是可电离脂质、聚乙二醇化脂质（PEG-脂质）、辅助脂质和胆固醇。当前LNP主要靶向肝脏，也有研究正致力于通过调整组分或引入靶向配体拓展至其他组织。

与传统小分子或生物药相比，NA疗法具有独特的免疫原性（Immunogenicity, IG）特征。小分子通常无免疫原性（极少数可致过敏）。蛋白类药物存在固有免疫原风险，需密切监测抗药抗体（ADA）的产生。NA疗法可能同时激活先天和适应性免疫反应，导致细胞因子释放、T细胞活化及抗体形成。

免疫反应对不同NA疗法的影响各异：1）对于无LNP载体的siRNA或基因沉默型ASO，免疫反应虽未必显著影响疗效或安全性，但可能引起输注/注射相关不良反应，降低患者耐受性；2）而对于表达治疗性蛋白的mRNA疗法，免疫反应则可能直接损害疗效或引发安全性问题。

因此，对NA疗法开展免疫原性风险评估（IRA）至关重要，以判断需采取精简还是全面的免疫原性缓解与监测策略，确保安全有效的NA药物惠及患者。

核酸疗法引发的非预期免疫反应

先天免疫反应

NA疗法可能引发多种非预期的先天免疫反应，临床表现包括超敏反应、输注相关反应（IRRs）或注射部位反应（ISRs）。症状如发热、乏力，极少数情况下可出现严重过敏反应（如过敏性休克）

这些反应源于机体对核酸的天然识别机制——核酸感应（NA sensing），这是先天免疫系统抵御病原体感染的重要防线。

核酸感应受体

模式识别受体（PRRs）广泛存在于免疫和非免疫细胞中，根据定位和配体特异性不同，主要包括：1）内体定位的Toll样受体（TLRs），如TLR3识别双链RNA（dsRNA），TLR7/8识别未修饰的单链RNA（ssRNA），TLR9识别含未甲基化CpG基序的单链或双链DNA（如细菌DNA），TLR13也参与ssRNA识别；2）胞质RNA传感器，如RIG-I特异性识别5'端带三磷酸或二磷酸的平末端dsRNA，MDA5识别长链dsRNA，具体识别基序尚不完全明确；3）胞质DNA传感器，如cGAS-STING通路识别>40bp的dsDNA或Y型短dsDNA，激活I型干扰素（IFN-α/β）和IL-1β。细胞表面受体RAGE可结合刺激性DNA寡核苷酸，促进其内吞并增强TLR9信号，同时提高TLR7/8/13对ssRNA的敏感性，是内体核酸感应系统的重要组成部分。

PRR激活后，通过下游信号通路（如NF-κB、IRFs）诱导产生多种促炎细胞因子，包括：白细胞介素（IL-1、IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、I型干扰素（IFN-α/β）。这些因子不仅引发炎症反应，还可佐剂化（adjuvant effect）适应性免疫应答。

适应性免疫反应

尽管NA本身不是典型抗原，但已有报道显示ASO和siRNA可诱导ADA形成。其机制虽未完全阐明，但PRR（尤其是TLR）在其中起关键作用：1）MyD88依赖通路（TLR7/8/9等）：激活NF-κB，上调促炎因子，间接增强炎症小体活性（如促进pro-IL-1β表达），参与B细胞活化，促进抗体产生；2）TRIF依赖通路（TLR3/4）：促进适应性免疫应答；3）I型干扰素的作用：上调多种细胞的MHC I类分子，激活CD8+细胞毒性T细胞，在抗原呈递细胞（APCs）上上调MHC II类分子，激活CD4+辅助T细胞，推动体液免疫。

递送系统相关的免疫原性风险

脂质纳米颗粒（LNP）

LNP不仅是递送载体，其组分本身也可能引发免疫反应：内体逃逸机制（膜破坏）虽为必要步骤，但会触发细胞“危险信号”，导致促炎因子释放，可电离脂质可独立激活先天免疫；空LNP（不含RNA）即可诱导IL-1β释放，提示脂质成分可激活炎症小体。阳离子脂质历史上已被证实可激活TLR2/4。

PEG化脂质（PEG-lipid）

PEG广泛存在于日化产品中，人群中预存抗PEG抗体（anti-PEG Ab）比例高。抗PEG抗体可通过T细胞非依赖机制（B细胞受体交联）在给药后产生。潜在后果包括：1）加速血液清除（ABC现象）：通过吞噬作用降低LNP疗效；2）补体激活相关假性过敏反应（CARPA），极少数情况下，抗PEG IgE可引发过敏性休克。

补体系统激活

含硫代磷酸酯（PS）和2'-O-甲氧乙基（2'-MOE）修饰的ASO可激活补体旁路途径。补体激活通常在给药后数小时内发生，呈剂量依赖性且短暂。若持续激活，可耗竭C3蛋白，影响免疫复合物清除，导致血管沉积和血管炎。LNP本身也可激活补体，并在人血清中引发细胞因子释放。

治疗性蛋白表达引发的适应性免疫风险

mRNA/LNP或剪接转换寡核苷酸（SSO）疗法若编码外源治疗性蛋白，则可能诱发典型的适应性免疫反应，产生ADA，激活CD4+和CD8+T细胞。

蛋白序列中的T细胞表位是ADA产生的关键内在因素。大致产生过程：MHC II限制性表位→激活CD4+T细胞→B细胞辅助→ADA产生；MHC I限制性表位（因蛋白在胞内表达）→激活CD8+细胞毒性T细胞→靶细胞杀伤、疗效丧失、组织损伤。

分泌型或膜结合型蛋白：易接触免疫系统，ADA风险高；若ADA为中和性抗体（NAb）且交叉识别内源性同源蛋白，可导致自身免疫样综合征，危及安全。

胞内表达蛋白：ADA形成可能性较低，且通常不影响疗效；但CD8+T细胞介导的细胞毒性仍是主要担忧。

自扩增RNA（saRNA）额外风险：表达病毒来源的RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp），该蛋白可能被MHC I呈递，理论上可激活CD8+T细胞。

预存ADA（PE-ADAs）：对于含蛋白靶向配体（如抗体片段、肽段）的LNP，需考虑患者体内是否已存在针对该蛋白的预存抗体。

已上市核酸疗法免疫原性研究结果

总体结果

对已上市NA疗法在非临床和临床阶段中观察到的先天免疫（如输注/注射反应、补体激活）和适应性免疫（如抗药抗体，ADA）事件进行了全面分析，结果如下表所示。

临床资料：

非临床资料：

ASOs的临床免疫原性表现

1.常规高剂量皮下给药（SC）

6种ASO中有3种：每周一次皮下注射，剂量为200–300mg/人（约3–4mg/kg）。

观察到：高ADA发生率（30%–70%），滴度范围广；高ISR发生率（50%–99%），多为轻至中度；补体C3消耗，提示补体系统激活。

2.GalNAc偶联ASO（肝靶向）

剂量显著降低：0.6mg/kg，每月一次皮下给药。

结果：ADA发生率略降（37%）；ISR大幅减少（仅7%）。

说明，降低剂量和给药频率可显著减轻ISR，但对ADA发生率影响有限。

3.鞘内注射（IT）

剂量比皮下低约10倍，同样呈现低ISR，ADA仍存在的趋势。

4.ADA对PK影响

ADA形成通常导致：血浆清除减慢，谷浓度（Ctrough）升高，但峰浓度（Cmax）基本不受影响。24小时内药时曲线下面积（AUC₀₋₂₄）无显著变化→表明ADA对NA类药物的整体暴露和疗效影响有限。

剪接转换寡核苷酸（SSOs，PMO类型）的免疫原性

给药方案：每周静脉注射，剂量高达30–80mg/kg。

免疫原性极低，ISR罕见且轻微，未检测到ADA（针对SSO本身）。

关于表达的治疗蛋白：某一SSO产品在3.13%患者中诱导了抗治疗蛋白抗体，但由于该蛋白为胞内表达，抗体未影响其水平或功能。

其他SSO（共4种，表达两种不同胞内蛋白）：ADA或未检测，或未开展相关研究。

目前SSO临床经验有限（仅靶向两种转录本），尚无明确证据显示其表达的蛋白引发显著免疫风险。

siRNA疗法的免疫原性表现

1.GalNAc-siRNA（皮下给药，肝靶向）

ADA发生率极低（1%–6%），未影响药代动力学或治疗疗效。ISR发生率4.1%–32.5%（轻至中度），通常3–6天内自行缓解。

延长给药间隔（如每3或6个月）→ISR发生率降至<10%。

2.siRNA/LNP（静脉给药）

抗PEG抗体（anti-PEG ADA）：发生率低（3.6%），呈短暂性，未影响PK、疗效或安全性。

尽管Comirnaty（辉瑞/BioNTech）和SpikeVax（Moderna）疫苗使用含PEG的LNP后观察到抗PEG抗体升高，但未见显著临床影响，过敏性休克发生率仍很低。其他在研LNP产品也未报告明显抗PEG抗体形成。

然而，由于LNP中使用的PEG为低分子量、快速脱落型，其长期免疫风险尚不完全明确。因此，监管机构仍要求对anti-PEG抗体保持警惕并进行监测。

总体结论与启示

针对NA本身的ADA（如抗ASO、抗siRNA抗体）：虽较常见（尤其在高剂量ASO中），但临床意义有限，通常不影响疗效或安全性。

注射/输注相关反应（ISR/IRR）：是导致早期产品停药的主要原因，降低剂量、延长给药间隔可显著减少ISR，但难以完全避免。

治疗性蛋白表达相关的免疫风险：目前数据极少（仅少数SSO产品，无获批非疫苗mRNA疗法），初步观察显示对胞内蛋白的ADA影响不大。但借鉴生物药领域经验，仍需高度警惕潜在的中和性抗体（可能干扰内源蛋白功能）、CD8+T细胞介导的细胞毒性、自身免疫样反应。

监管建议对所有含蛋白成分或LNP载体的NA疗法，应进行系统的免疫原性风险评估。实施合理的风险缓解与监测策略，确保患者安全与治疗可持续性。

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