它曾一度收獲諾貝爾獎(jiǎng)的榮光，也曾被認(rèn)為是醫(yī)藥行業(yè)的一大泡沫。從12年前的諾獎(jiǎng)?wù)酃?，到今日的首款新藥獲批，RNAi技術(shù)走過了一條艱辛而曲折的發(fā)展道路。欲戴其冠，必承其重。在今天的這篇文章里，我們也將與各位讀者一道，回顧人類歷史上首款RNAi療法誕生的故事。

       意外而至的諾貝爾獎(jiǎng)

       2006年10月2日凌晨2：30分，斯坦福大學(xué)的Andrew Fire教授接到了一通來電。電話那頭，一個(gè)略帶口音的聲音向他表示祝賀。諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)決定，F(xiàn)ire教授與馬薩諸塞大學(xué)的Craig Mello教授一道，將共享2006年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

       和許多諾貝爾獎(jiǎng)得主一樣，F(xiàn)ire教授的第一反應(yīng)是“非常驚訝”，甚至懷疑對方撥錯(cuò)了號(hào)碼。他的驚訝并不是沒有理由。自上世紀(jì)80年代起，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主的平均年齡都超過了60歲。但他當(dāng)年只有47歲，Mello教授更是只有45歲。而且，距離他們合作發(fā)表的重要論文問世，也只有短短8年的時(shí)間。這一切都來得太快，太不真實(shí)了。

       許多生物學(xué)家指出，這些不尋常的數(shù)字，恰好反映了他們的工作有多么不尋常。“他們的發(fā)現(xiàn)是一個(gè)再明顯不過的諾貝爾獎(jiǎng)，”諾獎(jiǎng)得主Thomas Cech教授說道：“它在所有人的諾獎(jiǎng)候選名單上。”很少有人質(zhì)疑他們的貢獻(xiàn)，這些榮譽(yù)實(shí)至名歸。

       這個(gè)不尋常的發(fā)現(xiàn)，就是RNA干擾（RNA interference，簡寫RNAi）機(jī)制的發(fā)現(xiàn)。這是一種通過雙鏈RNA對基因進(jìn)行沉默的方法。諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)稱，這是控制遺傳信息流的一個(gè)根本性機(jī)制，在植物、動(dòng)物、人類中均存在，在生物技術(shù)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

       什么是RNAi？

       有趣的是，這兩位科學(xué)家并不是首批發(fā)現(xiàn)RNAi現(xiàn)象的人。在他們之前，植物學(xué)家們就觀察到了一些難以解釋的現(xiàn)象。1990年，兩名植物學(xué)家報(bào)道了一個(gè)令他們大感意外的發(fā)現(xiàn)——在矮牽牛花中，查爾酮合成酶（chalcone synthase）是一種在花青素合成通路里起到限速作用的酶。研究人員們猜測，如果提高這種酶的表達(dá)量，就能加速花青素的合成，讓矮牽?；ǖ念伾兊酶睢?/p>

       但實(shí)驗(yàn)結(jié)果與他們的預(yù)期截然相反。在過量表達(dá)查爾酮合成酶后，矮牽?；ǖ念伾堑珱]有變深，反而還變淺了！看著眼前的白色花朵，植物學(xué)家們感到無比困惑。后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過改造的矮牽?；ɡ镱^，查爾酮合成酶的含量竟要比野生型低上50倍。這也讓研究人員們猜測，從體外引入RNA，會(huì)對具有同源序列的基因產(chǎn)生“沉默”。

       盡管這些植物學(xué)家做出了重要的觀察，并提出了潛在的作用機(jī)制，但他們卻一直沒有把這個(gè)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)。這也正是Fire教授與Mello教授的貢獻(xiàn)所在。在線蟲里，他們發(fā)現(xiàn)，只有注射與基因序列一致，或是高度接近的雙鏈RNA，才能有效地對基因產(chǎn)生沉默。這原本可能是生物體的抗病毒機(jī)制，卻在演化的長河中被用做調(diào)控自身基因的手段。而兩位科學(xué)家的這一發(fā)現(xiàn)，也讓我們能夠用極為簡便的方法，對生物的基因進(jìn)行調(diào)控。

       可以說，這項(xiàng)突破性的技術(shù)，打開了一扇通往新天地的大門。這一創(chuàng)新的工具得到了許多生物實(shí)驗(yàn)室的青睞，也加速了生物學(xué)的發(fā)展。更重要的是，它讓我們看到了通過“基因沉默”治療疾病的希望。正如諾貝爾獎(jiǎng)官方新聞稿中所說的那樣，“RNA干擾已經(jīng)在基礎(chǔ)科研中得到了廣泛的應(yīng)用，能用以研究基因的功能。它還有望在未來帶來全新的療法。”

       “我相信這個(gè)技術(shù)會(huì)在未來的10年里，在抗癌療法領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用。”時(shí)任冷泉港實(shí)驗(yàn)室主席，美國科學(xué)院院士Bruce Stillman博士說道。

       熱情與現(xiàn)實(shí)

       人們的樂觀并不是沒有理由：在諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C發(fā)的5年前，我們就完成了人類基因組草圖的測序工作。許多研究人員早就開始在哺乳動(dòng)物細(xì)胞里嘗試應(yīng)用RNAi，生物技術(shù)公司如雨后春筍般相繼問世，爭當(dāng)?shù)谝豢頡NAi新藥的發(fā)明人。

       這背后的邏輯也很容易理解。許多疾病是由于致病蛋白的出現(xiàn)所導(dǎo)致，而常規(guī)小分子藥物的作用機(jī)理，正是結(jié)合這些蛋白，抑制其功能。使用RNAi技術(shù)則有望抑制它們的表達(dá)，將這些致病蛋白扼殺在萌芽之中。由于雙鏈RNA非常容易合成，倘若這一治療思路能夠成功，人們就不再需要繁瑣的藥物篩選工作，還能規(guī)避致病蛋白的“無成藥性”難題。因此，生物醫(yī)藥行業(yè)對RNAi療法有著極為高漲的研發(fā)熱情，一些知名醫(yī)藥公司也開始涉足其中。整個(gè)領(lǐng)域充滿了熱火朝天的干勁，首款RNAi療法的問世似乎就在眼前。

       但在激情褪去后，問題才逐漸浮現(xiàn)出來。其中，研究人員們無法解決的一大難題，在于如何僅在需要的細(xì)胞里啟動(dòng)RNAi的流程。更糟糕的是，在泛起的泡沫中，許多人誤將高估值當(dāng)作是成功的保障，一系列療法僅僅在實(shí)驗(yàn)室中做了初步的驗(yàn)證，就匆忙地進(jìn)入到人體試驗(yàn)。

       “早期的許多臨床試驗(yàn)非常不明智，許多人為了搶第一才做臨床試驗(yàn)，”斯坦福大學(xué)的基因療法專家Mark Kay教授說道：“大部分尚具有理性，同時(shí)還了解這一領(lǐng)域的人，都知道這些試驗(yàn)不會(huì)成功。”

       從一開始就被埋下的災(zāi)難種子，很快就結(jié)出了惡果。不久后，一些研究中的RNAi療法在人體里展現(xiàn)出了意料之外，卻又在情理之中的危險(xiǎn)副作用。由于無法遞送到人體內(nèi)的正確細(xì)胞，這些療法要么沒有效果，要么反而對人體有害。

       整個(gè)RNAi領(lǐng)域瞬間跌入到了谷底，包括羅氏、輝瑞、默沙東在內(nèi)的諸多生物醫(yī)藥公司紛紛決定退場。2014年，默沙東將旗下的RNAi技術(shù)公司Sirna公司折價(jià)出售。而購買它的，則是一家名為Alnylam的生物技術(shù)公司。

       最亮的星

       Alnylam成立于2002年，恰好位于RNAi從科學(xué)突破（1998年）到摘獲諾貝爾獎(jiǎng)（2006）的中點(diǎn)。它的名字有些難念，背后卻有著有趣的故事——它由“Alnilam”一詞衍生而來，中文名是“參宿二”，指的是夜空中距離我們2000光年外的獵戶座腰帶中點(diǎn)。

       如同漫天群星一般，在10多年前，到處都能看到研發(fā)RNAi技術(shù)的新銳公司，Alnylam看起來與它們沒有什么不同。但在RNAi療法跌入低谷時(shí)，Alnylam卻是少數(shù)留存下來的幸運(yùn)兒。這并不代表它未曾經(jīng)歷過陣痛。在Alnylam的公司官網(wǎng)上寫道，其成立早期也曾遇到過許多挑戰(zhàn)：合作伙伴的離去、外界對于技術(shù)的喪失信心，都給Alnylam帶來了不小的打擊。只有在公司內(nèi)部，才能看到將RNAi療法變成現(xiàn)實(shí)的信念與樂觀。

       當(dāng)然，無數(shù)案例證明，僅憑信念與樂觀是不夠的。真正推動(dòng)Alnylam向前進(jìn)展的，是其在RNAi療法的“至暗時(shí)刻”發(fā)明的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。2010年，這家公司發(fā)表了一篇足以影響整個(gè)RNAi療法領(lǐng)域的論文——他們發(fā)現(xiàn)，利用基于配體的技術(shù)，人們終于能對RNAi療法進(jìn)行靶向遞送。橫亙在科學(xué)家們前進(jìn)道路上的阻礙被移除了。在他們面前，是通往首款RNAi療法的康莊大道。

       首款RNAi療法

       找到解決問題的關(guān)鍵后，Alnylam迅速建立起了一系列研發(fā)管線，針對多種罕見的遺傳疾病。其中，其領(lǐng)先的RNAi療法patisiran所治療的是一種叫做hATTR淀粉樣變性的疾病。這種疾病的根源在于編碼甲狀腺素運(yùn)載蛋白的基因發(fā)生突變，導(dǎo)致淀粉樣蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的異常積累，對器官和組織造成損傷。這是一種嚴(yán)重而致命的罕見病，患者從癥狀發(fā)作起，預(yù)期壽命只有2年-15年。

       而patisiran則能發(fā)揮RNAi對基因的“沉默”效果。通過抑制特定mRNA的表達(dá)，這款療法能有效阻止變異甲狀腺素運(yùn)載蛋白的生成，清除組織里的淀粉樣蛋白沉積，恢復(fù)組織功能。

       2017年9月，Alnylam與其合作伙伴賽諾菲一道，公布了patisiran在3期臨床試驗(yàn)中的積極頂線結(jié)果。研究表明，這款新藥抵達(dá)了主要臨床終點(diǎn)，以及所有的次要臨床終點(diǎn)。在18個(gè)月的節(jié)點(diǎn)上，與安慰劑相比，patisiran顯著減少了患者的神經(jīng)學(xué)病變，提高了他們的生活質(zhì)量。

       2個(gè)月后，Alnylam遞交了滾動(dòng)上市申請，以縮短上市所需要的時(shí)間。美國FDA也同樣授予patisiran突破性療法認(rèn)定和孤兒藥資格，加速它的問世。8月3日，英國授予patisiran“早期獲取”（Early Access）資格，允許患者在這款療法正式問世前，就能得到治療。而在今日，人類終于迎來了首款RNAi療法的獲批。

       后記

       熟悉新藥研發(fā)的讀者朋友都知道，一項(xiàng)突破性的發(fā)現(xiàn)，哪怕是自帶諾貝爾獎(jiǎng)的光環(huán)，也未必能帶來一款新療法。即便最終能從實(shí)驗(yàn)室出發(fā)，來到患者的病床前，這些新療法也往往會(huì)經(jīng)歷漫長的研發(fā)之旅。過去的單克隆抗體是這樣的例子，如今的RNAi療法也是這樣的例子。

       而或許只有那些最勇敢的戰(zhàn)士，才能從一片質(zhì)疑的荊棘中，開辟出一條造福患者的道路。正如Alnylam的官網(wǎng)上所說的那樣：對于那些說“不可能、不實(shí)際、不現(xiàn)實(shí)”的人，我們的回應(yīng)是“接受挑戰(zhàn)”。在本文的最后，我們也向這些挑戰(zhàn)不可能的勇者致以崇高敬意。

       參考資料：

       [1] 2 American ‘Worm People’ Win Nobel for RNA Work. Retrieved August 6, 2018, from https://www.nytimes.com/2006/10/03/science/03nobel.html

       [2] Andrew Fire shares Nobel Prize for discovering how RNA can switch off genes. Retrieved August 6, 2018, from https://news.stanford.edu/news/2006/october4/nobel-100206.html

       [3] When a Nobel Prize brings a shower of hype: the roller coaster ride of RNAi. Retrieved August 6, 2018, from https://www.statnews.com/2016/09/29/nobel-prize-rnai-biotech/

       [4] Average Age for for Nobel Laureates in Physiology or Medicine. Retrieved August 6, 2018, from https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/lists/laureates_ages/medicine_ages.html

       [5] Sen and Blau (2006). A brief history of RNAi: the silence of the genes. The FASEB Journal. https://doi.org/10.1096/fj.06-6014rev

       [6] Suhr et al., (2015). Efficacy and safety of patisiran for familial amyloidotic polyneuropathy: a phase II multi-dose study. Orphanet Journal of Rare Diseases. https://doi.org/10.1186/s13023-015-0326-6

       [7] Akinc et al., (2010). Targeted delivery of RNAi therapeutics with endogenous and exogenous ligand-based mechanisms. Molecular Therapy. https://doi.org/10.1038/mt.2010.85

       [8] Alnylam and Sanofi Report Positive Topline Results from APOLLO Phase 3 Study of Patisiran in Hereditary ATTR (hATTR) Amyloidosis Patients with Polyneuropathy. Retrieved August 8, 2018, from http://investors.alnylam.com/news-releases/news-release-details/alnylam-and-sanofi-report-positive-topline-results-apollo-phase

       [9] "Press Release: The 2006 Nobel Prize in Physiology or Medicine". Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Retrieved August 8, 2018, from http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2006/press.html