前沿新模式药物（advanced therapy）是指超越传统小分子技术的创新方法，旨在更准确和有效地针对复杂疾病，尤其是那些难以通过传统疗法治愈的“无药可用”病症。根据BCG的《2024年新药模式报告》，这一新模式在制药/生物技术领域的预计管线价值达1680亿美元，较2023年上涨14%。分析师预计，到2029年，排名前10的药物中将有9种采用新模式。

尽管抗体在后期临床前管线中占据主要地位，但在早期阶段也涌现出许多其他模式，例如更适合细胞内靶点的寡核苷酸。寡核苷酸的开发面临独特挑战，特别是在临床前测试工作流程中。最大的挑战之一是与体内测试相关，由于人类与非人类灵长类动物（NHP）之间核酸序列的高度保守性，非人灵长类动物被相对广泛但又昂贵的用作实验对象。然而，2006年单克隆抗体TGN1412的1期临床试验表明，NHP模型并不能总是准确预测人类反应，六名健康志愿者因此患上危及生命的疾病（Eastwood等人，2010）。因此，在体内研究前，对寡核苷酸的递送、安全性和有效性尽可能增加信心，有助于降低风险。

为此，临床前工具箱亟需现代化，以便更以人为本。新方法（NAM），如器官芯片（OOC），为应对许多开发挑战提供了可行路径。随着2022年FDA现代化法案20的通过，监管机构亦鼓励在适当情况下使用新方法替代动物实验来评估药物的安全性和有效性。在这一系列中，我们首先将探讨基于寡核苷酸的疗法日益受到关注的原因，以及ADMET（吸收、分布、代谢、排泄和毒理学）发现和开发中的挑战，接下来将通过与泛亚电竞公司合作的OOC案例，明确其在该领域的突出的益处。

基于寡核苷酸的疗法主要涉及干扰特定RNA的短寡核苷酸序列，包括反义寡核苷酸(ASO)、RNA干扰(RNAi)、小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)和适配体（aptamers）。对寡核苷酸疗法的兴趣源于人类基因组与多种疾病的遗传关联的深入理解。此外，与传统小分子药物相比，寡核苷酸药物的开发过程相对更迅速，并且可供各类机构使用。自1998年至2024年，约有18种基于寡核苷酸的疗法获得市场批准（详见文末附表2）。

近年来，寡核苷酸疗法在开发上已取得重要进展，其中关键因素之一是递送系统的应用，如脂质纳米颗粒（LNPs）和N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）偶联技术，尤其是在肝脏疾病治疗中表现卓越。例如，2016年治疗转甲状腺素淀粉样变性（ATTR）的Patisiran（商品名Onpattro）便采用LNPs递送siRNA到肝脏。2019年，利用GalNAc偶联技术的Givosiran（商品名Givlaari）获批用于治疗急性肝卟啉病，其机制主要依赖于肝细胞表面的受体ASGPR，能够高效结合并快速内吞。如此一来，治疗性寡核苷酸便能有效释放到细胞内，靶向特定的mRNA序列，并发挥治疗作用。这一策略不仅提高了药物的效力，还减少了非靶向效应，有助于延长给药间隔并降低免疫原性。

随着研究和开发的持续推进，基于GalNAc的疗法在遗传疾病、代谢疾病及传染病等多个领域展现出广阔的前景。2021年，诺和诺德（NovoNordisk）收购Dicerna以充分挖掘这一领域的潜力。2023年，《Bioprocess International》引用诺和诺德研究与早期开发执行副总裁Marcus Schindler的话，强调“我的管线中相当一部分是寡核苷酸药物”，这显然是因为“我们正构建一个工具箱，加速药物发现的进程。”他表示，诺和诺德支持寡核苷酸药物开发的方式是以人为本，专注于复杂的生物学机制，利用人类的数据集和实验模型展开研究。

那么，为什么这一类药物需要更加以人为中心的研究方法？在它们的发现和开发过程中又存在哪些挑战，使我们需要重新考虑前临床研究工具箱的构建？寡核苷酸药物的ADMET相关挑战与上述观点密切相关，且与动物的生物差异密切相连。寡核苷酸可以通过多种机制实现药理作用，但往往是通过其互补的核苷酸序列与细胞内的靶标结合。由于某些寡核苷酸可能对人类有很高的特异性，因而在研究中不得不使用非人灵长类动物，甚至在某些情况下无法使用其他非人动物物种。测试物种活性替代性寡核苷酸（surrogate oligonucleotides）成了一种解决方案，但这种方法并未改变动物与人类之间本质的生物差异。计算模拟（in silico）和体外实验（in vitro）方法在识别潜在脱靶效应方面虽有应用，但各自也有局限性，尤其是在肝病的寡核苷酸疗法开发及其前临床ADMET评估过程中，依旧面临诸多挑战。

上述挑战凸显了创新方法，例如OOC（器官芯片，Organ-on-a-Chip），在提升寡核苷酸药物临床前测试预测能力方面的重要性。OOC技术整合了构建特定器官级反应所需的各种功能组织，并通过人原代肝细胞（PHHs）及肝脏驻留免疫细胞（如库普弗细胞）培养形成3D微组织，这使得该模型能够持续模拟肝脏环境。相较于传统的2D体外肝细胞培养，OOC的动态3D微环境能够使肝细胞的存活和功能维持数周，传统方式则仅能维持几天。OOC的目标在于克服传统临床前模型的不足，提升与人类生理的相关性，并支持动物模型的合理应用，从而帮助研究人员推动具有潜力的候选药物进入后续试验。

值得注意的是，美国FDA已承认肝芯片在小分子药物的代谢、蓄积及毒性测试中优于传统方法。现今，不少制药和生物技术公司正在探索OOC在寡核苷酸疗法ADMET研究中的应用潜力。如泛亚电竞公司与葛兰素史克（GSK）、阿斯利康（AstraZeneca）的联合案例，将在下一期的内容中详细解析，期待在这方面的突出益处能够更好地支持或证明体内非人灵长类（NHP）或人体研究的合理性.

表2：1998年至2024年美国FDA批准的寡核苷酸疗法