综述:设计用于癌症治疗的核酸疗法:前沿技术进展

时间:2025年9月29日
来源:Molecular Therapy

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本综述系统梳理了核酸药物在癌症治疗领域的最新进展,重点探讨了从短链反义寡核苷酸(ASO)到大型mRNA乃至完整染色体的多样化设计策略,并深入分析了通过优化核苷酸组成、药物设计和递送策略来提升药物效能与安全性的前沿方案,为抗肿瘤治疗提供了创新视角。

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核酸药物的设计维度与合成潜力

核酸药物作为一种可编程的治疗手段,其设计灵活性近乎艺术创作。研究者能够根据需求合成几乎所有尺寸和类型的核酸分子——从短链的反义寡核苷酸(Antisense Oligonucleotides, ASO)到较大的信使RNA(mRNA),甚至完整的人工染色体。这种高度的可定制性为针对癌症遗传基础开发特异性疗法提供了前所未有的可能。

癌症治疗的基因靶向策略

由于癌症本质上是一种遗传性疾病,核酸药物在其治疗中展现出独特优势。通过干预异常表达的基因、调控致癌信号通路或恢复抑癌基因功能,核酸药物能够实现精准打击。例如,反义寡核苷酸可通过Watson-Crick碱基配对原理特异性沉默致癌基因;mRNA技术则可用于表达肿瘤抗原或恢复功能蛋白,从而激活免疫反应或纠正基因功能失调。

药物效能与安全性的优化策略

尽管核酸药物潜力巨大,但其临床应用仍面临稳定性、递送效率和脱靶效应等挑战。近年来,通过化学修饰核苷酸(如硫代磷酸酯修饰、2′-O-甲基RNA等)显著提升了寡核苷酸的核酸酶抗性和结合亲和力。药物设计方面,二级结构优化、化学修饰策略以及偶联技术(如GalNAc偶联用于肝靶向)进一步增强了组织特异性和生物利用度。递送系统的创新亦是研究热点,脂质纳米颗粒(LNP)、聚合物载体及病毒载体等的开发极大改善了核酸药物的胞内递送效率和靶向能力。

临床转化前景与挑战

多项基于核酸的策略已显示出显著的临床转化潜力。例如,针对特定基因突变的ASO药物、编码肿瘤抗原的mRNA疫苗以及利用RNA干扰(RNAi)技术开发的小干扰RNA(siRNA)制剂等,均在临床试验中取得积极进展。然而,免疫原性控制、组织特异性递送和长期安全性等问题仍需深入探索。未来的发展将集中于个性化核酸药物设计、多靶点协同治疗以及更高效的递送技术,以推动这类新型治疗模式走向广泛临床应用。

结语

核酸药物正成为癌症治疗领域一股快速崛起的力量。随着核苷酸化学、生物信息学及纳米技术的交叉融合,其设计思路与应用范围不断拓展。本篇综述不仅系统总结了现有策略,也为后续基础研究与临床开发提供了重要参考。

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