一文读懂不同类型小核酸到底有什么区别?
降压药、降糖药只能缓解症状,而小核酸能直接在基因源头阻断致病蛋白合成,被业内称为“治本型新药”。从1998年首款小核酸药物获批上市至今,全球已有26款小核酸药物进入临床应用,近千条管线正在同步推进。很多刚入行的科研人分不清各类小核酸,今天给大家从零拆解小核酸基础概念、分类。
传统药物的天生短板:80% 靶点 “无药可治”
传统小分子、抗体药物的作用对象是人体蛋白质,但人类基因组仅1.5%序列能编码蛋白,而人类2万多种蛋白中,又有超80%难以结合药物分子,也就是行业常说的不可成药靶点。于是导致大量遗传病、慢性病、肿瘤长期缺少有效治疗手段。
小分子药物、抗体相当于“火灾灭火器”,只能在致病蛋白生成后被动抑制;而小核酸药物作用于DNA转录后的mRNA,直接销毁“致病生产图纸”,从源头阻断有害蛋白翻译,二者作用逻辑天差地别。如果把细胞比作是工厂,致病基因就是错误设计的图纸,传统药物只是销毁成品,而小核酸药物会直接撕碎图纸,彻底杜绝有害物质产出。
同时,小核酸药物的研发逻辑具备天然优势:只要明确致病基因的碱基序列,遵循碱基互补配对规则就能设计出对应的小核酸片段,不需要海量化合物筛选,研发周期、试错成本大幅降低,也是全球药企扎堆布局的核心原因。
六大主流治疗型小核酸,通俗区分不混淆
治疗型小核酸是当下生物医药前沿赛道的核心技术,凭借精准靶向基因、可调控基因表达、适应症覆盖面广等独特优势,突破了传统小分子药物、抗体药物的治疗局限,在罕见病、肿瘤、心血管疾病、眼科疾病等领域展现出巨大应用潜力。目前行业公认的主流治疗用小核酸主要划分为 ASO、siRNA、miRNA、适配体、saRNA、piRNA 六大核心品类,六大品类在核酸结构、作用机制、作用靶点、技术优劣和临床应用场景上差异显著,清晰区分各品类特性,是理解小核酸药物行业的关键,具体特点如下:

不同小核酸药物的作用机制
1. 反义寡核苷酸(ASO)
ASO是最早实现商业化、技术体系最成熟的人工合成短单链核酸序列,也是小核酸药物的基石品类。其核心作用原理为碱基互补配对,可精准结合体内互补的信使核糖核酸(mRNA)分子,通过空间位阻阻断基因翻译过程,或激活体内核酸酶促使靶mRNA降解,从源头降低致病靶蛋白的表达,实现疾病治疗。相较于其他小核酸,ASO技术迭代久、修饰工艺成熟,稳定性和靶向性经过长期临床验证。1998年全球首款ASO药物福米韦生正式上市,拉开了小核酸药物商业化的序幕。临床经典代表药物为治疗脊髓性肌萎缩症(SMA)的诺西那生钠,通过鞘内注射直达病灶,精准修复异常基因剪接,有效恢复重症患儿的运动功能,拯救了大量罕见病患者,目前ASO已广泛应用于罕见病、神经疾病等领域。
2. 核酸适配体(Aptamer)
适配体是人工筛选的短单链核酸,核心特质是可通过自身碱基折叠形成独特的三维立体结构,能以超高亲和力和特异性结合蛋白质、小分子、细胞等各类靶标,功能特性与抗体高度相似,因此被形象称为“核酸版抗体”。相比传统抗体,适配体无需依托细胞制备,合成工艺简单、成本更低,且免疫原性极低,安全性优势突出。目前行业主流筛选工艺为SELEX技术,全程依托扩增酶、内切酶完成筛选、扩增与纯化,可高效筛选出高活性适配体序列。全球首款获批的适配体药物为眼科药物培加他尼,专门用于治疗老年黄斑变性,凭借良好的眼部靶向性和安全性,成为眼科小核酸治疗的标杆药物。
3. 小干扰 RNA(siRNA)
siRNA是人工合成的双链核糖核酸分子,是RNA干扰技术的核心载体。其作用机制极具特异性,进入人体后可引导核糖核酸诱导沉默复合体(RISC)精准识别并结合互补靶mRNA,直接切割降解致病mRNA,彻底阻断致病蛋白合成,实现高效基因沉默。2006年,RNA干扰机制斩获诺贝尔生理学或医学奖,奠定了siRNA的理论基础。2018年全球首款siRNA药物帕替利落地上市,用于治疗遗传性淀粉样变性,开启了siRNA商业化时代。该品类最大优势是长效性,经过化学修饰的长效siRNA可实现半年甚至一年一次给药,其中降脂药物英克西兰已广泛应用于心血管疾病治疗,大幅提升了患者用药依从性,是目前商业化进展最快的小核酸品类之一。
4. 微小 RNA(miRNA)
miRNA是人体内天然存在的内源单链小核酸,也是人体基因调控体系的重要组成部分,区别于人工合成的各类小核酸,具备天然的生物相容性。其调控特性具有多靶点特点,单条miRNA可同时结合数十种不同的mRNA,广泛参与人体代谢、增殖、凋亡等生理过程。作用层面上,miRNA主要结合靶mRNA的3'非翻译区(UTRs),通过抑制基因翻译或诱导mRNA降解,广谱调控基因表达。目前该品类主要聚焦纤维化、肿瘤、炎症等复杂疾病领域,但由于多靶点调控特性,其脱靶风险相对更高,临床应用对酶法精准定量检测、靶向递送技术要求极高,目前仍处于技术优化拓展阶段。
5. PIWI 相互作用核糖核酸(piRNAs)
piRNAs是一类长度稳定在24至30个核苷酸的单链小核酸,特异性结合PIWI蛋白形成复合物发挥作用。其核心生理功能为沉默体内转座子、维持基因组稳定性,同时参与调控细胞增殖、分化等基因表达过程。从应用场景来看,piRNAs的研究高度聚焦生殖系统发育、生殖疾病以及肿瘤发生机制等基础领域,是解析生命遗传调控、肿瘤发病机理的重要研究工具。相较于其他品类,piRNAs的药物转化难度较高,目前仅停留在基础科研阶段,暂无成熟的上市治疗药物,是未来小核酸基础研究的重点方向。
6. 小激活 RNA(saRNA)
saRNA是人工合成的激活型短核糖核酸,与siRNA的沉默基因功能完全相反,是唯一主打“上调基因表达”的小核酸品类。其不靶向mRNA,而是特异性结合靶基因的启动子区域,通过招募转录激活因子、重塑染色质空间结构,提升基因转录活性,从而增加功能性蛋白的合成量。在临床研发中,saRNA主要靶向激活抑癌基因,抑制肿瘤细胞增殖、侵袭,核心布局肝癌、肺癌等实体肿瘤管线,为肿瘤治疗提供了全新的激活型基因治疗思路。目前该技术整体处于临床前研究和早期临床阶段,是极具潜力的前沿小核酸创新赛道。
参考文献:Liu, M., Wang, Y., Zhang, Y., Hu, D., Tang, L., Zhou, B., & Yang, L. (2025). Landscape of small nucleic acid therapeutics: moving from the bench to the clinic as next-generation medicines. Signal Transduction and Targeted Therapy, 10(1), 73. https://doi.org/10.1038/s41392-024-02112-8


