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前言

適配體是與靶向互補分子特異性結(jié)合的RNA／DNA寡核苷酸分子。作為潛在的識別元件，具有良好的診斷和治療應(yīng)用前景，適配體可以為包括血液腫瘤、血友病等血液疾病提供多種治療和診斷選擇。與抗體相比，適配體具有幾個優(yōu)越的特性，包括簡單的體外篩選和生產(chǎn)過程、易于修飾和偶聯(lián)、高穩(wěn)定性和低免疫原性。

作為抗體的有希望的替代品，適配體可以克服目前單克隆抗體治療的局限性，為血液疾病提供新的診斷、治療和預(yù)防性治療。生物標(biāo)記物檢測、診斷、成像和靶向治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究人員已經(jīng)對適配體進行了廣泛的研究，在過去20年中已經(jīng)開發(fā)出了幾種適配體。其中之一是Pegaptanib，這是一種基于適配體的治療藥物，具有抗血管生成藥物的功能，也是美國食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)的第一種用于治療的適配體。其他幾種適配體目前正在臨床試驗中。

適配體

核酸適配體是基于單鏈DNA或RNA分子的一類特殊合成的聚合物或低聚物，它們能夠通過形成二級和／或三級結(jié)構(gòu)與特定靶點結(jié)合。適配體可以高親和力和特異性與多種靶點結(jié)合，如蛋白質(zhì)、肽、小分子、金屬離子、細菌、病毒和整個活細胞。

適配體最早是在1990年由Tuerk和Gold在指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進化技術(shù)（SELEX）的研究過程開發(fā)出來的。SELEX程序用于適配體選擇過程，在典型的SELEX中，它使用純化的靶分子，從一個隨機寡核苷酸的大型文庫開始，通過目標(biāo)結(jié)合、選擇和擴增的循環(huán)，從初始文庫中選擇與目標(biāo)分子有強結(jié)合作用的寡核苷酸。

適配體被認為是一類很有前途的分子，是抗體的化學(xué)等價物。單克隆抗體被認為是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中治療和診斷應(yīng)用最強大的工具之一。適配體與傳統(tǒng)抗體具有可比性，且它們具有一些更加優(yōu)越的方面。此外，它們可以以低成本大規(guī)模生產(chǎn)，同時保持高再現(xiàn)性和可靠性。適配體是使用無動物技術(shù)生產(chǎn)的，并提供了一種優(yōu)于單克隆抗體的替代品。

適體可以與劇毒或非免疫原性抗原結(jié)合，這是基于動物的單克隆抗體生產(chǎn)方法無法實現(xiàn)的特性。適配體的大小介于抗體（150kDa）和小肽（1－5kDa）之間（8－15kDa），大約是抗體的1／20。它們體積小，可以更好地穿透組織，可用于實體瘤治療。

Pegaptanib是一種基于適配體的療法，由NX1838適配體發(fā)展而來，是一種抗血管生成劑，對血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）具有選擇性。Pegaptanib能有效結(jié)合并抑制VEGF，從而限制VEGF與細胞的相互作用。它是第一個獲得FDA批準(zhǔn)用于治療眼部血管疾病的適配體。pegaptanib的成功提供了充分的證據(jù)，證明了利用適配體作為新療法的應(yīng)用潛力。

適配體的篩選技術(shù)

SELEX過程是一種體外篩選方法，用于分離與特定靶點結(jié)合的DNA或RNA序列。SELEX過程是選擇適配體的黃金標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及三個重要的技術(shù)步驟：（i）將目標(biāo)分子與隨機測序的單鏈DNA／RNA文庫孵育，（ii）將目標(biāo)結(jié)合序列與非結(jié)合序列分離，以及（iii）恢復(fù)結(jié)合序列，然后擴增結(jié)合序列。重復(fù)SELEX循環(huán)，直到適配體序列達到顯著的高親和力。

由于SELEX流程復(fù)雜，通常需要幾周時間才能完成。但SELEX的新技術(shù)提供了增強和加速適配體選擇的機會，也有助于減少適配體選擇的工作量、時間和成本，從而克服技術(shù)困難，提高適配體篩選的成功率。

目前，已經(jīng)引入了幾種策略來修改和優(yōu)化SELEX方法。例如，計數(shù)SELEX通過丟棄非特異性適配體來改進適配體選擇，該過程通過在SELEX序列中添加一個預(yù)清除步驟來進行，該步驟使用與靶標(biāo)密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)類似物。另一種方法是使用毛細管電泳SELEX分離結(jié)合的靶標(biāo)，由于結(jié)合靶標(biāo)的適配體具有不同的流動性，它們可以作為單獨的組分收集。此外，還使用了一種新的電化學(xué)方法，該方法基于將目標(biāo)分析物固定在金電極上，這種方法代替了將珠子用作固體支撐基質(zhì)和SELEX中使用的熒光標(biāo)簽。另一個例子是cell SELEX，這是一種在體外為整個細胞選擇適配體的獨特方法。這種形式的SELEX不局限于單個分子，而是針對整個活細胞，如癌細胞。這種方法產(chǎn)生細胞特異性適配體，并能識別未知的癌細胞生物標(biāo)記物。

適配體的優(yōu)化和修飾

在過去幾十年中，適配體開發(fā)和納米技術(shù)的快速發(fā)展使適體成為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的一個有吸引力的工具。它們可以很容易地進行化學(xué)修飾，并且可以在不損害適配體與靶標(biāo)相互作用的情況下輕松實現(xiàn)幾次修飾。

適配體修飾可以增強與靶標(biāo)的結(jié)合親和力，提高穩(wěn)定性，避免體內(nèi)核酸酶降解，增強其在生物環(huán)境中的體內(nèi)穩(wěn)定性和藥代動力學(xué)。許多新的聚合酶可用于產(chǎn)生更穩(wěn)定的適配體庫，防止核酸酶水解。此外，將非天然核苷酸引入文庫可以增強穩(wěn)定性，這一過程可以通過改變糖環(huán)來實現(xiàn)，包括2′－氟核糖、2′－氨基核糖、2′－O－甲基核糖和LNA（共價連接2′－和4′－核糖位置）。

SomaLogic技術(shù)引入了適配體的化學(xué)修飾，增強了適配體在生物流體中的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)多樣性和強大的目標(biāo)結(jié)合能力。另外一種改良適配體（SOMAmers）在穩(wěn)定性和親和力方面反映了其最佳的生物學(xué)功能。研究人員利用雜環(huán)、疏水基團、苯基、大萘基和一種更復(fù)雜的吲哚來取代DNA文庫中的dT堿基，并在堿基的5′位修飾dU，從而開發(fā)出了體形異構(gòu)體。許多不同的基于SOMAmer的陣列技術(shù)，如SOMAscan和SOMApanel，已被用于臨床應(yīng)用。

抗核酸酶環(huán)狀適配體用于在血清或生物液體中實現(xiàn)適配體的代謝穩(wěn)定性。核酸中5′端和3′端的連接可防止核酸外切酶降解。此外，一種穩(wěn)定的抗凝劑多價環(huán)狀適配體已經(jīng)研制成功，環(huán)化增加了熱穩(wěn)定性，使所有適配體保持一致的構(gòu)象。與未修飾的適配體相比，修飾的適配體的半衰期可以延長數(shù)倍。

血液腫瘤的適配體臨床進展

AS1411是第一個經(jīng)過人體臨床試驗的基于適配體的抗癌治療藥物。它是一種獨特的DNA適配體，由一個26堿基核苷結(jié)合富含G的寡核苷酸組成，并使用一種新的方法靶向核苷。AS1411聯(lián)合大劑量阿糖胞苷被用作癌癥靶向藥物。目前已在難治性和復(fù)發(fā)性AML的II期臨床試驗（NCT00512083和NCT01034410）中進行了評估，結(jié)果令人鼓舞。這種組合在抑制癌細胞生長方面具有協(xié)同效應(yīng)，并且具有可接受的安全性，副作用通常與阿糖胞苷治療相關(guān)。

CD33是一種跨膜蛋白，在成熟髓系細胞、AML母細胞和正常髓系祖細胞表達。最近，人源化抗CD33單抗與化療結(jié)合使用被認為是抗AML治療的一個重大進展。CD33特異性適配體在結(jié)合和內(nèi)化到CD33陽性髓系細胞系方面具有與抗CD33抗體相當(dāng)?shù)奶匦�，并且它們還具有將化療藥物攜帶到AML患者CD33陽性細胞的潛力。CD－33適配體與阿霉素（Dox）結(jié)合，產(chǎn)生Dox－適配體結(jié)合物，可以抑制CD33陽性的急性髓系白血病。

CXCR4／CXCL12軸在多發(fā)性骨髓瘤（MM）細胞歸巢至骨髓以及骨髓微環(huán)境與MM細胞之間的相互作用中起著關(guān)鍵作用。NOX－A12（olaptesed pegol）Spiegelmer是一種聚乙二醇化L－立體異構(gòu)體RNA適配體，可結(jié)合并中和CXCL12�？笴XCL12適配體可以抑制腫瘤支持途徑，并將CLL細胞從其保護性微環(huán)境中動員出來，從而在這些白血病細胞中誘導(dǎo)凋亡和化療致敏。在一項II期試點研究中，評估了NOX－A12與BTZ和DEX聯(lián)合應(yīng)用于復(fù)發(fā)或難治性MM患者的活性和安全性。結(jié)果表明，這種組合是安全的，耐受性良好，沒有任何不良事件的顯著增加，單劑量的olaptesed有效地動員了MM細胞，是一種很有希望的策略。

此外，各種血液腫瘤的治療靶點，包括CD30、BAFF－R、CD38和CD117等重要靶點的適配體藥物或適配體偶聯(lián)藥物均有研究處于臨床前或臨床階段。

其它血液疾病的適配體臨床進展

ARC1779適配體是ARC1172的聚乙二醇化形式，聚乙二醇化可防止核酸酶降解，同時穩(wěn)定對血管性血友病因子（VWF）A1結(jié)構(gòu)域的親和力。聚乙二醇化還通過阻斷VWF A1結(jié)構(gòu)域與血小板GPIb受體的結(jié)合，減少血小板粘附、聚集和血栓形成，抑制VWF的血栓前功能。

ARC1779用于治療血栓性血小板減少性紫癜（TTP）和血管性血友病2B型患者的VWF相關(guān)血小板功能紊亂。一項臨床試驗評估了ARC1779在VWF相關(guān)血小板功能紊亂患者中的安全性、藥代動力學(xué)和藥效學(xué)，結(jié)果表明ARC1779可以抑制血小板聚集，而不會顯著增加出血。一項II期臨床試驗研究了ARC1779對頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)后即刻患者腦微栓塞的影響，然而因招募患者不足，該研究不得不暫停。盡管如此，對納入的急性TTP患者進行的重要觀察證實，當(dāng)與血漿置換療法結(jié)合使用時，阻斷VWF的A1結(jié)構(gòu)域有可能增加血小板計數(shù)。

組織因子（TF）在止血中很重要，在啟動凝血級聯(lián)的外源性途徑中起關(guān)鍵作用，而TF由組織因子途徑抑制劑（TFPI）控制。抗TFPI適配體BAX 499（原名ARC19499）與TFPI的多個結(jié)構(gòu)域結(jié)合，是血友病的一種新治療策略。首次在血友病患者中進行了抗TFPI適配體的人體內(nèi)和機制驗證研究，以測試BAX 499的安全性和耐受性。

鐮狀細胞�。⊿CD）是最常見的遺傳性血液病，可導(dǎo)致嚴重并發(fā)癥，如溶血性貧血、偶發(fā)性血管閉塞和進行性多器官損傷。P－選擇素是一種細胞粘附分子，在活化的血管內(nèi)皮細胞和血小板中表達。管理SCD的新治療策略之一是通過抑制與內(nèi)皮細胞的粘附相互作用來針對這些主要并發(fā)癥。人們正在開發(fā)研究一種基于適配體的P－選擇素抑制劑，它顯示出分別抑制鐮狀紅細胞和白細胞與內(nèi)皮細胞粘附90％和80％的能力，從而顯示出作為SCD新治療劑的潛力。

補體是幾種病理生理過程的關(guān)鍵介質(zhì)，補體的極端激活在幾種疾病的發(fā)病機制中起著關(guān)鍵作用，包括陣發(fā)性夜間血紅蛋白尿（PNH）和非典型溶血性尿毒癥綜合征（aHUS）。研究人員使用SELEX方法為人類補體C5成分開發(fā)了一種特定的適配體。目前，ARC1905（抗C5適配體）正在進行治療AMD患者的II期臨床試驗（NCT02686658）。

Hepcidin是一種2．8kDa的小肽，主要由肝細胞產(chǎn)生，被認為是鐵穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵介質(zhì)，在慢性貧血（ACD）和炎癥性貧血中發(fā)揮核心作用。NOX－H94是一種結(jié)構(gòu)化鏡像聚乙二醇化RNA適配體，能夠以高親和力特異性結(jié)合人hepcidin，防止其與鐵轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合并降低血清鐵。健康受試者NOX－H94的首次臨床試驗表明，其安全耐受性良好。

小結(jié)

由于適配體具有很高的結(jié)合特異性和親和力，并且與抗體相比具有一些優(yōu)越的優(yōu)勢，因此它們已成為血液疾病診斷和治療中抗體的極好替代品。適配體提供了一套新的診斷、藥物輸送和治療多種疾病的工具。目前，對治療性適配體的關(guān)注正逐年顯著增加，多項適配體藥物正在進行概念驗證研究和不同階段的臨床試驗，并且已經(jīng)在治療血液系統(tǒng)疾病方面表現(xiàn)出巨大的潛力。

參考文獻：

1．Aptamers： Potential Diagnostic andTherapeutic Agents for Blood Diseases． Molecules． 2022 Jan； 27（2）： 383．

       原文標(biāo)題 : 適配體的血液疾病臨床應(yīng)用前景