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摘要
几十年来，分子生物学和生物化学领域的密集研究正在催生治疗信使rna (mRNA)作为一类新的药物。合成的mrna可以通过序列优化来提高翻译成蛋白质的能力，也可以通过化学修饰来降低免疫原性并使用自然发生的尿苷修饰来增加化学稳定性。这些结构上的改进，再加上安全高效的载体的开发，可以在循环中保持mRNA的完整性，并允许靶向细胞内传递，为基于mRNA的治疗铺平了道路。事实上，制备成可生物降解脂质纳米颗粒的mrna目前正在多种疾病的临床前和临床研究中进行测试，包括癌症免疫治疗和传染病疫苗接种。信使rna的一个新兴应用是补充蛋白质，不表达或没有功能的调节和组织特异性的方式。这种所谓的“蛋白质替代疗法”可能是目前缺乏有效治疗方法的遗传代谢疾病的解决方案。在这里，我们总结了这类新的药物，并讨论了支持肝脏介导的mRNA治疗三种罕见遗传疾病的潜力的临床前证据:甲基丙二酸血症，急性间歇性卟啉症和鸟氨酸转氨基氨基酰基酶缺乏症。
- 遗传学
- 肝脏代谢
- 分子生物学
数据来自Altmetric.com
简介
疾病分子基础知识的指数级增长为基于替换缺陷蛋白的治疗铺平了道路。重组蛋白在人类治疗中的应用拓宽了以前主要依赖小分子的治疗手段。然而，重组蛋白在治疗慢性疾病方面存在生产成本高、免疫原性强、可适应靶点数量有限等缺点。蛋白质/酶替代疗法主要局限于分泌蛋白以及一些细菌来源的蛋白质或合成肽，在这些蛋白质-蛋白质相互作用或受体结合才能产生反应。
药物开发的替代策略来自分子生物学的中心教条。基于这一信条，DNA储存的遗传信息被转录成信使RNA (mRNA)。然后，mRNA被翻译成治疗性蛋白质。导致先进药物获得批准的第一个策略是基于基因的使用。利用工程病毒将基因引入真核细胞已成为可能。病毒擅长将它们的遗传物质插入细胞，并劫持细胞的复制机制以维持生存。病毒开发的策略已被用于设计非病毒载体或通过修改病毒基因组直接引入感兴趣的基因。病毒载体的使用正导致监管机构缓慢但持续地批准先进药物。2016年，欧洲药品管理局批准体外转导造血干细胞用于治疗腺苷脱氨酶缺陷型严重联合免疫缺陷。在这个病例中使用的病毒载体是γ -逆转录病毒载体。1一种基于慢病毒的相关类型的载体用于将嵌合抗原受体转导到自体T细胞。2018年，基于这一战略的两种产品获得了美国食品和药物管理局(fda)的批准，用于治疗血液系统恶性肿瘤。2同样在肿瘤学领域，一种编码粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的疱疹病毒被批准用于治疗晚期黑色素瘤。3.最后，腺相关病毒(AAV)首次被批准用于治疗遗传性视网膜疾病，这种疾病是由两种基因拷贝的突变引起的RPE65的基因,4尽管该载体也可用于遗传性肝病的治疗。目前正在进行一些临床研究，以血友病A和B为先导，其中四种产品正在进行III期临床试验。5尽管有这些突破，基因治疗的某些障碍仍然难以克服。病毒载体诱导一种有效的体液免疫反应，防止再服药。转导效率的个体间变异性导致治疗性蛋白表达水平的内在变异性，其范围可能从无活性的低剂量到高毒性剂量。这种毒性可能与那些半衰期长的蛋白质尤其相关，这些蛋白质可能积聚在细胞内区室中。最后，由于生产过程和监管审批的复杂性，不太可能开发出不同转基因的联合治疗方法。
与此同时，基于分子生物学中心教条的第二种策略已经进入临床试验领域，这是一种新兴的变革性疗法:基于mrna的疗法。mRNA被证明是几个治疗领域的可行选择，包括传染病和心血管疾病以及肿瘤学。6 7此外，最近的研究强调了mRNA作为肝脏靶向单基因疾病的治疗工具的潜力，在这种疾病中，需要蛋白质替代来克服突变基因无法产生完全活性蛋白质的问题。8 9信使rna提供了利用人体翻译和产生任何类型的蛋白质的机会，包括跨膜、线粒体内、细胞内和分泌的(图1)．这种治疗策略可以在蛋白质定位信号的驱动下保持治疗蛋白在不同细胞器中的自然定位，这也有利于自然的翻译后修饰。基于mRNA的治疗是建立在将化学修饰的mRNA引入特定细胞群的基础上。释放到细胞质中的mRNA然后被翻译成治疗性蛋白质(图1)．因此，mRNA是连接基因组和蛋白质组的中间信息单位，根据定义，它的活性是短暂的。这种短暂的表达是与基因治疗的主要区别，基因治疗是一种可能将稳定的修饰引入宿主基因组的方法。在基于mRNA的治疗中，mRNA的作用模式是将信息从基因组转移到核糖体进行翻译，而不是改变宿主的遗传信息。这种技术的短暂性是一种优势，因为它避免了基因治疗固有的遗传毒性，但也有潜在的缺点，因为慢性疾病的治疗需要反复给药。这项技术的出现需要仔细优化mRNA载体的所有组成部分。
LNPs将治疗性mRNA传递到靶细胞肝细胞中。从核内体释放的mrna被翻译，蛋白质产物最终到达细胞内或细胞外的位置。LNP，脂质纳米颗粒;PEG，聚乙二醇。
基于mRNA的治疗由两个主要元素组成:mRNA本身和脂质纳米颗粒(LNP)，可以将mRNA传递到细胞质中。从5 '端到3 '端，mRNA由一个5 '帽结构、一个5 '非翻译区(UTR)、开放阅读框、3 ' UTR组成，最后，mRNA聚合物由poly(a)尾巴(图2)．5 '帽稳定聚合物防止外切酶降解，并允许其与核糖体机制接合。105 '和3 ' utr不能转化为蛋白质，但对稳定整个聚合物至关重要。标准化序列用于该区域，如α或β-珠蛋白3 ' utr。11人工microRNA靶位点的串联重复也可能被纳入mRNA的3 ' UTR中，导致其在表达相应microRNA的细胞中降解。12这一策略将下调某些细胞类型(如脾细胞)中的mRNA水平，这可能涉及针对感兴趣蛋白质的免疫反应的启动。翻译起始可以使用最佳的Kozak序列和改进的二级结构来增强，因此可以更有效地翻译指定的蛋白质。13另一种提高蛋白质产量的策略是使用修饰过的核苷酸，如N1-甲基伪尿嘧啶或5-甲氧基尿嘧啶。这些修饰核苷酸的结合增加了mRNA上的核糖体密度。使用修饰mrna的另一个优点是减少免疫RNA传感器的激活，如toll样受体(TLR3, TLR7, TRL8)和维甲酸诱导的基因I受体。mRNA的去免疫对于允许慢性疾病治疗所需的重复管理至关重要。14
治疗性mrna:旨在优化稳定性和可译性的结构特征和修饰。ORF，开放式阅读框;UTR，非平移区域。
第二个需要精心调整设计的元素是LNP，它可以保护mRNA免受核酸酶介导的降解，并保护其不受免疫系统的影响(图3)．临床试验中最先进的LNPs是被肝实质吸收的LNPs。这些LNPs由磷脂、甾醇、离子化脂类和聚乙二醇(PEG)共轭脂类组成。聚乙二醇是逃脱早期被吞噬细胞捕获所必需的。LNPs通过低密度脂蛋白(LDL)受体与载脂蛋白E和其他调理蛋白相互作用介导的过程内化到肝细胞中。15一旦进入核内体，可电离脂质诱导LNP与mRNA货物的核内体逃逸，最终将释放到细胞质中。16日17所有LNP成分的优化导致了LNP的发展，这些LNP介导修饰的mRNA强有力地转导到非人灵长类动物肝细胞。16这些LNPs的特点是高递送率，内陷到细胞后更好的内体逃逸和高生物降解率，导致脂质在目标器官中的低积累。16这些特征对于罕见遗传疾病非常重要，对于受这些疾病影响的年轻患者来说，安全性是至关重要的。避免脂质堆积和提高LNPs中被包裹的mRNA的安全性是替代全功能蛋白范围内安全治疗干预的一个重要方面。
包封脂质纳米颗粒(LNP)允许mRNA稳定和肝细胞传递。PEG，聚乙二醇。
结合所有这些进步，mRNA疗法允许可重复的剂量反应蛋白生产，目前在多种疾病动物模型中显示。重要的是，正如稍后将讨论的那样，mRNA的慢性治疗显示了及时维持治疗蛋白表达水平的能力。缺乏即时免疫反应也有利于mRNA的再处理。此外，在疫苗接种策略中同时结合几种mrna的能力可以增加治疗不同疾病的可能性，包括目前技术无法解决的多基因疾病。18 19
这些LNPs对LDL受体的天然趋向性促进了集中在肝脏的应用。在小鼠模型中静脉注射LNPs包裹的mRNA后，对肝细胞分布的免疫组织化学分析表明，几乎所有的肝细胞都可以到达。9一种被称为混合mRNA技术传递系统(HMT)的替代肝脏靶向技术最近被提出。在这种情况下，注射产物由含有mRNA的非靶向LNP和含有n-乙酰半乳糖胺的聚合物胶团的混合物组成，其化学结构仅允许mRNA在核内体的酸性环境中释放。通过这种(，)部分胶束靶向肝细胞的胰酰糖蛋白受体，并在肝细胞中获得特异性的细胞质传递，而LNPs保护mRNA不被核酸酶降解。20.
多种大分子的生物合成是肝脏的功能之一，这种能力可用于过表达异源蛋白。在某些情况下，蛋白质必须留在肝细胞中，以在不同的亚细胞定位中发挥治疗活性，而在其他情况下，主要目标是在远处的器官中，蛋白质必须被分泌(图1)．这可以通过在重组蛋白的N端掺入信号肽来实现。该信号肽将结合新生多肽在分泌前被切断的分泌通路。因此，肝脏可以被设想为使用mRNA进行全身治疗的工厂，也可以作为治疗肝脏单基因疾病的mRNA治疗的靶点。在这篇综述中，我们讨论了最近基于mrna的治疗方法的实验研究，这些研究为高发病率和有限治疗选择的罕见遗传代谢疾病的治疗铺平了道路。
罕见遗传代谢疾病:难以治疗的情况和mRNA治疗的潜力
病例1:甲基丙二酸血症的mRNA治疗
甲基丙二酸血症(MMA, MIM 251000)是一种罕见的代谢性疾病，每5 - 10万人中就有1人发病。21这是一种严重的疾病，主要是由编码维生素B的基因突变引起的12依赖甲基丙二酰辅酶a突变酶(MUT, EC 5.4.99.2)，导致酶活性的部分或完全丧失。在线粒体基质中，MUT催化一种必要的反应，通过形成琥珀酰辅酶a将支链氨基酸、奇链脂肪酸和胆固醇中的碳骨架引入克雷布斯循环22)．这种在中间代谢中的核心作用解释了为什么受损的MUT活性与深刻的生化紊乱有关，包括有毒代谢物的积累和线粒体氧化磷酸化的改变。22的无足轻重的人基因普遍表达，其缺失导致多系统并发症，在脑、眼、肾、心等代谢需求高的组织和器官更为明显。22急性代谢危机可能发生在新生儿期或成年期任何年龄的MMA患者。23这些急性危象可能由一系列触发分解代谢的事件引起，通常表现为恶心、呕吐和脑病。23日24目前尚无针对MMA的治疗方法，只能通过严格控制蛋白质的饮食和补充肉碱来控制患者。22这些策略显著降低了MMA患者的死亡率，但死亡率仍保持在20%左右，存活的患者会出现许多系统性并发症。24日25日这些患者的临床表型可能很严重，神经系统症状常表现为运动障碍、视神经和视网膜变性、肾脏恶化和衰竭。22日24重症MMA患者已接受肝移植和肝肾联合移植，年轻患者尤其青睐器官替代。22个代谢途径实体器官移植确实改善了MMA患者的代谢紊乱，降低了死亡风险。然而，这些手术也不能完全避免风险，患者必须面临终生的免疫抑制。这些因素，加上肝移植的短缺，限制了它们在MMA患者中的广泛应用。
肝移植的临床益处，如改善生长和保护代谢危机，表明恢复肝脏中的MUT活性可能是治疗MMA的一种治疗策略。这一概念引发了大量的临床前基因治疗研究无足轻重的人-/-使用不同载体的小鼠，包括携带MUT cDNA的aav。29-31这些工作为肝脏MUT活性恢复的治疗价值提供了概念验证证据，如无足轻重的人-/-尽管血浆甲基丙二酸水平得到部分纠正，但小鼠从新生儿死亡和生长受损中获救。有了这些先例，mRNA治疗MMA的潜力最近也得到了探索。8如上所述，在LNPs中形成的人MUT (hMUT) mRNA的全身给药证明了小鼠肝脏中hMUT蛋白的快速(静脉注射后2小时)和持续表达(图4)．该hMUT mRNA的治疗能力在两个临床相关的小鼠模型中进行了测试:无足轻重的人-/-通过骨骼肌中MUT的转基因表达和转基因小鼠从围产期死亡中抢救出来无足轻重的人-/-表达MMA患者中发现的p.G715V MUT突变变体的小鼠。8在第一个模型中，hMUT mRNA的施用导致血浆和组织(包括肝脏、肾脏、大脑、心脏和骨骼肌)中的甲基丙二酸水平迅速降低。重要的是，重复给药hMUT mRNA显著改善了小鼠的生长和生存。在低形态的p.G715V mut -表达小鼠中，在单次hMUT mRNA注射后，也注意到血浆甲基丙二酸浓度的快速降低，并且这种反应持续了至少2周。hMUT mRNA的药代动力学特性表明，该疗法对发生潜在致命性急性代谢失代偿的MMA患者具有很高的价值。重要的是，这些影响是在没有肝毒性或炎症迹象的情况下观察到的，即使在重复的mRNA剂量下也是如此，并且治疗的小鼠没有产生抗hMUT抗体，这可能会阻碍hMUT mRNA的疗效。
mrna对罕见遗传代谢疾病的潜在治疗。脂质纳米颗粒(LNP)将靶向酶编码的治疗性mrna传递到肝细胞。这些片段显示急性间歇性卟啉症(AIP)中胞质卟啉原脱氨酶的恢复，甲基丙二酸血症(MMA)中线粒体甲基丙二酰辅酶a突变酶的恢复，OTC缺乏症中线粒体鸟氨酸氨基转氨酶(OTC)的恢复。
病例2:急性间歇性卟啉症的mRNA治疗
急性间歇性卟啉症(AIP, MIM 176000)是一种罕见的血红素代谢紊乱，每百万人中有5.9人发病。32主要症状是由于其合成途径的第三种酶——卟啉胆素原脱氨酶(PBGD, EC 2.5.1.61)的缺乏导致肝血红素稳态失调而引起的急性神经内脏攻击。虽然所有的有核细胞产生血红素，这一途径是高度活跃的红细胞合成血红蛋白和在肝脏。血红素作为多种蛋白质的辅助因子，参与多种肝功能，包括能量代谢、类固醇激素和胆汁酸的合成以及亲脂性化合物的氧化代谢。然而，尽管血红素具有重要的代谢作用，但其生物合成中间体可能具有毒性作用。因此，它们的浓度受到通路区室化(第一步和最后三步发生在线粒体中)以及在其第一步合成(δ-氨基乙酰丙酸合成酶1,ALAS1)及其降解(血红素加氧酶，HO)水平上的精细调节，血红素依赖的调节。
在pbgd缺乏的个体中，肝脏ALAS1的强烈上调导致δ-氨基乙酰丙酸(ALA)和porphobilinogen (PBG)的显著过度生产和积累，这两种酶是血红素的中间产物。AIP症状总是伴随着这两种血红素前体的过量积累和肾排泄。目前的治疗方法是输注血红素33还有阿片类镇痛药来缓解疼痛。34然而，静脉输注血红素后3天(3 - 4 mg/kg/天)ALA和PBG水平下降，疼痛和恶心通常在第4天消失。35
大约5%-10%的患者反复发作，持续多年，严重影响他们的生活质量，使他们容易患上慢性高血压。36肾损害37增加了肝细胞癌的发病率。38预防性的血红素精酸给药似乎对这些患者有益，但可发生HO激活、血栓栓塞性疾病和铁过载的进行性耐受性。33最终，患者病情的恶化和神经病变的晚期可能会离开肝移植，39或者肾肝联合移植，40作为唯一的治疗选择。因此，在卟啉相关损伤变得不可逆转之前，需要实施更有效和更安全的治疗方法。
使用小干扰RNA givosiran (Alnylam Pharmaceuticals)治疗肝脏ALAS可在治疗后2-3天减少ALA和PBG的积累，并且效果可维持数周。41另一种新兴的方法涉及使用基因治疗，其中野生型PBGD基因使用病毒载体(如AAVs (rAAV2/5-PBGD))传递到肝细胞。42几项研究在AIP临床相关模型(AIP小鼠)中证明了基因治疗的有效性，AIP小鼠是一种工程菌株，保留了约30%的正常肝脏PBGD活性，可诱导急性卟啉症发作。43在aav介导的PBGD传递的AIP小鼠中观察到疾病的代谢和症状纠正，结果表明潜在的临床疗效。44 45然而，在一项I期开放标签多中心临床试验中，8名患者的卟啉前体过度排泄没有得到改善，46这表明转基因在人体中没有得到充分的传递，需要更有效的载体。最近的一项临床前研究表明，静脉注射包裹在可生物降解LNPs中的人PBGD mRNA (图4)在2小时内诱导小鼠肝脏高蛋白表达和酶活性。9该策略的治疗效果是在AIP小鼠和疾病的兔子模型中提出的，其中肝脏中PBGD蛋白的快速表达诱导ALA/PBG排泄在数小时内恢复正常，并对疼痛和运动神经病变具有完全保护作用。在小型和大型动物模型中观察到人蛋白在肝实质上的均匀分布。在急性发作期间，hPBGD mRNA处理的AIP小鼠缺乏肝脏ALAS1诱导，表明正常的血红素调节水平和整个肝脏的通路反馈调节恢复。通过测定苯巴比妥的血清药代动力学、呼吸链功能和对苯巴比妥诱导的高血压的保护，AIP小鼠的各种肝功能迅速恢复正常。
在测试剂量下，人PBGD在AIP小鼠肝脏中显示了7-10天的治疗水平。9从翻译的角度来看，由于AIP患者急性发作的平均持续时间在5 - 7天之间，47hPBGD mRNA为治疗急性发作提供了一种有前景的替代方法。此外，在大鼠、兔子和猴子中，等效剂量的mRNA具有良好的耐受性，并达到相同的疗效(比内源性活性增加75%)。9在人类保持相同增益的情况下(患者肝脏显示健康肝脏内源性活性的50%)，可以实现正常的PBGD活性，并可以避免神经毒性前体的积累。
病例3:mRNA治疗鸟氨酸氨基氨基酰基酶缺乏症
尿素循环紊乱导致氨的积累，在长期幸存者中造成毁灭性的神经后遗症。48肝脏主要负责氨解毒，线粒体鸟氨酸转甲氨酰基酶(OTC, EC 2.1.3.3)催化氨甲酰磷酸的掺入，参与清除体内多余的氮，进入尿素循环。OTC缺乏症(MIM 311250)是最常见的先天性尿素循环错误，影响10万人中的6人。49这种缺乏会导致血液中的氨水平升高(高氨血症)，这可能导致神经损伤、昏迷和潜在的致命性。50终身限制蛋白质饮食、精氨酸和瓜氨酸补充剂以及目前可用的氨清除剂都是有效的干预措施。然而，肝移植是新生儿形式的严重OTC缺乏症或复发性高氨血症发作的唯一治疗选择。51OTC酶的中心代谢作用，该病的新生儿发病及其X连锁遗传模式解释了为什么它集中大量精力开发新疗法。非处方药缺乏症已在场外spf-ash老鼠体内的场外基因导致剪接受损和5%-10%的OTC活性残留。52该突变导致轻度表型，尿中乳清酸水平升高，但无临床意义的高氨血症。通过aav介导的靶向OTC mRNA的短发夹RNA (shRNA)传递，通过降低剩余的OTC mRNA水平来消除剩余的OTC活性，导致严重的高氨血症、神经损伤和致命性。53利用这些AAV载体的实验基因治疗方法场外spf-ash小鼠表现出令人鼓舞的结果，促使了临床研究。53 54在针对OTC缺乏症注册的16项临床试验中，两项测定肝细胞移植，五项旨在使用重组AAV载体将OTC cDNA拷贝转移到肝细胞(ClinicalTrials.gov/EudraCT数据库)。低剂量的重组AAVs没有纠正OTC缺乏症，高剂量导致患者严重肝炎和致命的多器官衰竭。55三项使用不同的自我补充AAV8载体的OTC临床试验正在对迟发性OTC缺乏症的成人进行(NCT02991144， EudraCT2018-000156-18和EudraCT2016-001057-40)。鉴于OTC缺乏症是一种慢性疾病，需要在患者一生中持续进行转基因表达，因此需要重复使用相同的治疗产品。这样一来，基因治疗非处方药缺乏症面临着前面提到的这种技术的一般局限性，加上酶替代疗法应该在新生儿早期开始，以避免严重情况下的致命。
最近的一项研究探讨了使用上述HMT双纳米颗粒mRNA传递技术治疗OTC缺乏症的有效性和耐受性20.（图4)．单剂量人HTM/OTC mRNA (hOTC)的管理场外spf-ash小鼠的线粒体hOTC蛋白在肝实质广泛表达，并且在mRNA注射后10天OTC酶活性增加。有趣的是，每两周注射HTM/hOTC mRNA到场外spf-ash感染了aav的小鼠场外shRNA完全使血浆氨和尿乳清酸水平正常化。最相关的是，虽然所有对照动物在Otc shRNA AAV感染后3周内死亡，但接受HTM/hOTC mRNA的小鼠在35天给药期中存活了下来，并在停止治疗后至少存活了3周。重要的是，在HTM/hOTC mrna处理的小鼠中没有发现炎症或肝毒性的迹象，证明了该过程的安全性。总之，这些发现提供了概念证明，并进一步支持mRNA疗法作为延迟或避免肝移植治疗严重代谢疾病的一种选择。有趣的是，一项I/II期临床试验最近已经启动，并正在招募OTC缺陷患者，以测试LNPs中配制的单次和多次上升剂量的人类OTC mRNA的安全性和有效性(NCT03767270)．据我们所知，该试验代表了第一个基于mrna治疗遗传代谢疾病的研究。
结论和未来展望
蛋白质替代疗法是医学上的一个重要里程碑。单基因罕见病在某些情况下是毁灭性的威胁生命的疾病，由于患者数量减少，营利性组织不可能对其进行大量投资。缺陷蛋白的外源性管理是一种直接的治疗策略，改善了一些罕见疾病的生活质量。56不幸的是，许多重组蛋白的次优药代动力学和生物分布特性限制了这些策略的推广。融合蛋白在某些情况下可以部分解决这些限制。然而，融合蛋白的复杂性增加了免疫原性的风险，重组蛋白的生产通常有很高的制造成本。57
一针治疗的前景激发了人们对长效病毒载体基因治疗的兴趣。这种可能性成为现实，最近批准的AAV载体治疗RPE65突变相关视网膜营养不良。4然而，患者间转导过程的可变性可能会限制该技术的适用性。可以从基因治疗中获益的疾病将是那些对广泛的治疗性蛋白表达水平有反应的疾病，并且可以预见由于治疗性蛋白的长期积累而没有毒性，血友病就是一个范例。正在开发新的工程化AAV载体，以减少与野生型AAV血清型的交叉反应，或与雷帕霉素等免疫调节剂联合使用，允许重复使用同一载体。58 59这一问题与AAV治疗儿科患者(如otc缺陷新生儿)的情况尤其相关，其中发育中的肝细胞增殖可能导致AAV等非整合病毒的丢失。60 61总之，从前面提到的AIP和OTC缺乏症的基因治疗临床试验来看，该领域仍有重要问题需要解决。46个55因此，对于许多可能无法通过蛋白质替代疗法和基因疗法控制的毁灭性罕见疾病，存在迫切的医疗需求。基于mrna的治疗可能是治疗这些被忽视疾病的一种中间方法，从而提高患者的生活质量和生存率。然而，尽管基于mrna的治疗是一种非常有前途的策略，但仍处于起步阶段，临床试验中必须解决许多不确定性。决定基于mrna的治疗成功的一个关键因素是由于LNPs的积累而缺乏毒性，因为LNPs耐受性的微小差异可能会极大地影响长期安全性。62这一领域的积极研究正在导致具有良好药代动力学的创新LNPs的开发，重要的是，在多次给药后，在非人类灵长类动物中测试了良好的毒性。16蛋白质替代治疗，基因治疗和基于mrna的治疗的比较分析表1．
mRNA和LNP技术的进步以及适应症的扩大将降低生产和开发成本，使该技术适用于各种罕见和超罕见疾病。由于LNPs目前开发的肝脏靶向特性，mRNA技术将对那些需要肝移植的单基因疾病产生极大的兴趣。63甚至对其他有既定治疗方法的疾病也是如此。特别值得注意的是血友病A和B，这两种发病率很高的罕见疾病。凝血因子的缺乏可以通过给予重组蛋白来解决。然而，LNPs的亲肝性将允许在肝脏中产生凝血因子，凝血因子是在肝脏中自然产生的。64 65表2提供了一份针对遗传代谢疾病和血友病开发基于mrna的肝脏疗法的生物制药公司名单。
在mRNA治疗的不同情况中，AIP是一个理想的候选者，因为它表现为急性发作。在其他疾病中，转基因的持续和不受控制的表达可能导致代谢失衡，也可以考虑。另一个需要考虑的因素是，mRNA治疗的剂量将由治疗蛋白的半衰期来标记。从这个意义上说，mRNA载体平台的灵活性允许设计更稳定的工程蛋白变体，从而增加治疗性mRNA的疗效。在所有这些前提下，这种新型药物正在进行和即将进行的临床试验的结果令人热切期待。
关键信息
基于信使rna的治疗是建立在治疗蛋白在目标组织中的瞬时和可控表达上的。
由基于信使rna的治疗编码的治疗蛋白可以保留在细胞内区室中，靶向细胞膜或分泌到细胞外空间或循环。
基于信使RNA的治疗依赖于精心设计的脂质纳米颗粒，以防止RNA降解，调节其精确的细胞内传递，并允许安全的重复给药。
临床前数据支持基于信使rna的治疗急性间歇性卟啉症、甲基丙二酸血症和鸟氨酸氨基氨基酰基酶缺乏症的有效性和安全性。
基于信使rna的治疗有望成为蛋白质替代疗法和基因疗法治疗罕见疾病的替代策略。
参考文献
脚注
贡献者所有作者都作了同样的贡献。
资金本研究部分由Fundación Mutua Madrileña(马德里，西班牙)，Fundación Eugenio Rodríguez Pascual(马德里，西班牙)，Hepacare项目Fundación Bancaria La Caixa(巴塞罗那，西班牙)和西班牙卫生研究所卡洛斯三世(FIS)资助，由欧洲FEDER基金共同资助(资助号PI09/02639, PI12/02785, PI15/01951, PI16/00668和PI18/00860)。PB由Miguel Servet II (CPII15/00004)合同提供支持，该合同来自Salud Carlos III学院。数字包含了Servier医学艺术的元素。爱德华多·阿维拉先生和塞尔吉奥·Durá先生对纳瓦拉大学CIMA肝病学项目的慷慨支持是值得肯定的。
相互竞争的利益PGVM是Moderna的员工，专注于罕见疾病治疗方法的开发。PGVM从Moderna获得工资和股票期权，作为他被公司雇佣的补偿。
出处和同行评审不是委托;外部同行评审。
患者发表同意书不是必需的。