小核酸药物是指能利用siRNA 、miRNA及反义核酸（ASO）等核酸小分子特异性地沉默疾病基因的表达，以治愈特定疾病的药物。包括siRNA 、miRNA 、ASO、小激活RNA（saRNA）、核酸适配体（aptamer）、转运RNA（tRNA）碎片、抗体核酸偶联药物（ARC）等。因其候选靶点丰富、较短研发周期、药效持久、高特异性以及临床开发成功率高等特点，有望继小分子药物、抗体药物之后成为“第三次制药浪潮”。小核酸药物主要用于治疗肿瘤、多种罕见病如肌萎缩性脊髓侧索硬化、杜氏肌营养不良、脊髓性肌萎缩、病毒性疾病、肾脏疾病、心血管疾病等。

维通达针对小核酸药物临床前研究的特点，开发了一系列适应小核酸药物开发的靶点基因人源化小鼠、人源化肝脏小鼠Hu-URG^®以及HBV-Tg小鼠，同时维通达配备了一系列的取材与检测设备，可提供一站式小核酸药物临床前研究服务，用于体内药物分布、安全性评价以及药理药效等服务体系，以了解小核酸药物在人体内的潜在作用和安全范围。帮助科研人员优化小核酸药物的设计和开发，加速其进入临床试验阶段，并提高其在临床应用中的成功率。

（1）体内药物分布

1. 动物模型：

人源化肝脏小鼠Hu-URG^®（可以表达人类肝脏相关基因，模拟人类肝脏的生理和药物代谢过程）

2. 试验设计：

确定小核酸药物的给药途径和剂量，考虑静脉注射、腹腔注射或口服给药等方式。同时设计合适的时间点采集动物体内样本，以研究药物在不同时间点内的分布动态。如采集动物血样并进行血浆分离，用于分析血药浓度；对组织样本（如肝脏、肾脏、心脏等）进行组织匀浆或组织切片，用于分析药物在不同组织中的分布情况。

3. 检测指标：

药物浓度分析，如药物的时间-浓度曲线（PK曲线）；药物分布图像分析，使用荧光成像技术，直接观察和定量药物在组织切片或全体内的分布；生物分子标记物的影响：通过实时荧光定量PCR、Western blot或免疫组化等技术来实现分析和评估小核酸药物对肝脏或其他组织中特定基因表达的影响；肝脏功能检测，测定血清中的肝功能指标，如丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）等，以评估小核酸药物对肝脏功能的潜在影响。

（2）non-GLP安全性评价

1. 动物模型：

C57BL/6J、C57BL/6N、药靶基因人源化小鼠（hPCSK9、hGCGR、hGLP1R、hPD-1、hPD-L1等）、Hu-URG等小鼠模型。

2. 试验设计：

确定小核酸药物的给药途径和剂量（单次给药或持续给药），考虑静脉注射、腹腔注射或口服给药等方式。定期观察和记录动物的一般健康状况和行为变化，包括食物摄取、体重变化、毛发状况等评估药物对动物整体健康的影响；设计合适的时间点采集动物的血液和组织样本，以评估药物安全性指标。

3. 检测指标：

体重、临床观察；血清临床化学指标，如肝合成储备功能（ALB和CHE）、肝损伤（ALT、AST和ALP碱性磷酸酶等）和肾功（肌酐、尿素氮等）；血液学和血液生化分析，如白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白浓度、血糖水平等；主要器官（尤其是肝脏、肾脏、心脏）通过组织切片染色进行组织病理学评估；免疫组化技术或免疫组织化学技术评估药物是否引起炎症反应或其他细胞免疫反应。

（3）体内药理药效

1. 动物模型：

药靶基因人源化小鼠（hPCSK9、hGCGR、hGLP1R、hPD-1、hPD-L1等）、Hu-URG^®和HBV-Tg等小鼠模型。

2. 试验设计：

小鼠经特殊饮食或其他方式（如乙肝病毒感染）构建疾病模型后给予药物干预，观测疾病指标的变化，干预后检测靶基因的敲降效率及上下游关联基因的表达水平。

3. 检测指标：

体重、血脂四项、肝功（ALB、CHE、ALT、AST和ALP等）、肾功（肌酐、尿素氮等）、血液中蛋白表达（Elisa kit）；组织器官中基因表达水平（q-PCR，WB or Elisa kit等）；组织病理学检测（H&E，IHC等）；病毒感染（HBV DNA、HBsAg、HBeAg）等各项指标。

案例一：siRNA 药物 Inclisiran 在WD诱导的hPCSK9小鼠体内的作用

图1. Inclisiran 在WD诱导的hPCSK9小鼠体内的作用（n=8）

注：左图，inclisiran可以降低hPCSK9小鼠血清中hPCSK9蛋白的水平；右图，西方饮食（WD）可以上调雄性小鼠血清中低密度脂蛋白胆固醇受体（LDLR）水平，使用inclisiran处理后，可以降低血清中LDLR水平。

结果说明：B6-hPCSK9小鼠经过8周的WD日粮诱导，符合高血脂症小鼠的特征。使用siRNA 药物Inclisiran单次腹腔注射，剂量为20 mg/kg，用药后连续4周采血检测结果：在给药之后，持续表现出降低血液中hPCSK9蛋白和低密度脂蛋白胆固醇（LDL或LDL-C）的效果。

案例二：HBV-Tg小鼠在小核酸临床前药效学评价中的应用

图2. 靶向敲低Tsg101的AAV-shTsg101对HBV病毒颗粒分泌的影响

结果说明：8只6-8周龄B6N-Tg HBV/Vst(1.28 Copy, genotype A)小鼠随机分为两组。通过尾静脉注射shRNA或AAV-shTsg101。首次给药后7 d和14 d测定血清HBsAg和HBV DNA水平。在第一次给药后14天测定肝脏中Tsg101的水平。结果表明：TSG101的敲降能够明显抑制HBV-Tg小鼠血清HBsAg和HBV DNA，证实了TSG101识别泛素化的HBc蛋白，使HBV利用MVB路径出胞，为抗病毒药物研发提供了新的靶点。