靶向递送RNA药物进入胰岛细胞 再生疗法有望治疗糖尿病

糖尿病是一种日益严重的全球性流行病。截至2015年，全球有4亿成年人受到糖尿病的影响，其中约有1亿在中国。近期，阿斯利康（AstraZeneca）和Ionis Pharmaceuticals正在合作研究用反义寡核苷酸（ASO）靶向β细胞的新方法，改进了将药物递送到目标细胞的方式。这一研究已经在体外和体内模型中获得早期证据，表明这种疗法可能有助于恢复这些细胞的功能。论文发表在《Science Advances》上。

胰腺中的β细胞负责产生、储存和释放能调节血液中葡萄糖水平的激素——胰岛素。在消化过程中，当血糖水平开始升高时，β细胞会快速响应，分泌一些储存的胰岛素，同时增加激素的产生。随着血糖水平下降，胰腺分泌的胰岛素量也随之下降。糖尿病人体内的胰岛素无法正常调控血糖。在1型糖尿病患者中是因为β细胞受到自身免疫系统的攻击和破坏；在2型糖尿病中是因为对葡萄糖反应出现障碍，未能产生足够胰岛素以控制血糖水平，比如出现蛋白质失调，导致胰岛素分泌受损。持续的高血糖水平会导致糖尿病并发症，如心脏病、中风、肾衰竭、神经病变、下肢截肢和失明。

ASO是种合成的14 - 20个核苷酸的聚合物，旨在靶向RNA并调节失调蛋白，达到恢复细胞功能的目的。科学家一直试图将ASO递送到肝脏以外的细胞中，但长久以来，让ASO达到目标细胞都很有挑战性，因此，阿斯利康和Ionis的团队必须创造出能让ASO进入胰腺，从而有效调节β细胞的新方法。

为了达到这一目标，研究者将ASO与人胰高血糖素样肽1受体（GLP-1R）的一种配体连接在一起。人胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是一种由小肠细胞分泌的激素，在进食后能促进胰岛素分泌，抑制胰高血糖素分泌，以加快葡萄糖代谢，同时延缓胃排空抑制食欲。GLP-1R就是这种激素的受体，在胰腺β细胞上表达。这个配体让研究者能够将ASO直接递送到胰岛细胞中，沉默那些能抑制胰岛素生成的基因，从而促进胰岛素合成。

研究者在动物模型中测试了这一疗法。他们在小鼠中用静脉注射或皮下注射给药的方式检验了ASO的疗效。结果显示，这两种方法在促进ASO递送到β细胞的方面一样有效。研究者给小鼠每周施用ASO或者生理盐水作为对照组，六周后进行比较，发现ASO治疗的小鼠中，那些导致胰岛素分泌受损的蛋白水平较低。

接受eGLP1-ASO治疗的小鼠胰岛中靶点基因表达水平下降（图片来源：《Science Advances》）

这项研究是阿斯利康于2015年与Ionis开展的一项协议的一部分，旨在共同开发代谢、心血管和肾脏疾病的反义疗法。基于这些积极结果，阿斯利康认为ASO将有可能提供一种治疗2型糖尿病的全新疗法。该研究的第一作者，阿斯利康的IMED生物技术部门的团队负责人Carina Ämmälä博士评价说，“我们的目标是进一步探索靶向递送ASO的技术，开发恢复β细胞功能的再生性疗法。”

参考资料

1. AstraZeneca and Ionis target diabetes with antisense approach to regenerating pancreatic cells, retrieved 2018/10/22, https://www.fiercebiotech.com/research/astrazeneca-and-ionis-target-diabetes-antisense-approach-to-regenerating-pancreatic-cells

2. Carina Ämmälä, et.al, (2018). Targeted delivery of antisense oligonucleotides to pancreatic β-cells. Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.aat3386