吸入式靶向RAGE的siRNA治疗肺部炎症:一项首次人体随机试验

Inhaled siRNA therapy targeting RAGE for pulmonary inflammation: a first-in-human randomized trial

作者信息Mark O'Carroll, David Kasahara, John Huetsch, Taylor Reed, Timothy N Perkins, Rong Zhou, Lindsey Moser, Bianca Tomasini-Johansson, Anh Ta, Tim D Oury, Tao Pei, James Hamilton, Erik W Bush, Nicholas J Leeper, Matthias Salathe, RAGE study consortium, John Blakely, Adrian Barnett, Eung Gu Lee, Sang Heon Kim, YongChul Lee, Michelle Baker, Paul Hamilton, Iwona Kobielsz-Gembala, Zenon Siergiejko, Elzbieta Hajol, Mara Rachel, Juan Roldan Sanchez, Joaquin Sastre, David Romero, Kittipong Maneechotesuwan, Watchara Boonsawat, Kittima Bangpattanasiri, Nadwipa Yuangtrakul
PMID42717034
期刊Nat Med
发布时间2026-09
DOI10.1038/s41591-026-04607-z

实验完整度

高

包含大鼠、小鼠、猕猴等多种动物模型及人体临床试验,涵盖基因沉默、功能验证和机制验证。

主要模型

Sprague-Dawley大鼠 Brown Norway大鼠 Wistar大鼠 C57BL/6NTac小鼠及RAGE基因敲除小鼠 食蟹猴(Macaca fascicularis) 健康志愿者 哮喘患者

重点核对

大鼠吸入0.5 mg kg−1 PDD siRNA后肺RAGE mRNA沉默>90%持续超过8周,血清sRAGE下降至接近检测不到 食蟹猴吸入ARO-RAGE (1 mg kg−1 PDD)后肺组织RAGE mRNA沉默>90% 健康志愿者单次吸入ARO-RAGE (184 mg)后血清sRAGE最大平均降低76.6%±6.5%,BALF sRAGE降低90.2%±4.2% 哮喘患者重复吸入ARO-RAGE (184 mg)后血清sRAGE最大平均降低76.2%±12.0% 临床前和临床研究均未观察到临床相关的安全性问题

摘要

晚期糖基化终产物受体(RAGE)是一种多配体受体,在肺I型肺泡细胞中大量表达,可在多种肺部疾病(包括哮喘和慢性阻塞性肺疾病)中放大并维持先天免疫反应。在此,我们开发了ARO-RAGE,一种吸入式、靶向肺上皮的siRNA,针对肺部RAGE mRNA。来自大鼠哮喘、慢性阻塞性肺疾病和急性肺损伤模型的临床前数据,以及用于评估炎症反应的小鼠模型数据,均表明RAGE被深度且持久地沉默,从而限制了肺部炎症。在猕猴中,ARO-RAGE使肺组织中膜结合型RAGE水平和血清中可溶性RAGE(sRAGE)水平呈剂量依赖性降低;此外,支气管肺泡灌洗液显示给药后sRAGE水平下降,与肺膜结合型RAGE被强效沉默一致。随后我们在一项1/2a期、随机、双盲、安慰剂对照试验中测试了ARO-RAGE,该试验旨在评估安全性及耐受性(主要终点)、药代动力学(次要终点)和药效学(探索性终点)。在健康志愿者(总数n=58,男性n=14)和哮喘患者(总数n=19,男性n=6)中,吸入ARO-RAGE安全且耐受性良好。在两个队列中均未观察到胸部X线检查结果、肺功能测试或全身炎症标志物出现临床相关变化。ARO-RAGE的血浆水平较低,与药物滞留于肺部及极低的全身生物利用度一致。血清和支气管肺泡灌洗液中sRAGE水平呈持久且剂量依赖性的下降,表明肺部靶点结合有效。总之,这些结果证明了一种吸入式、靶向上皮的治疗性siRNA可安全地肺部递送并实现靶点结合,支持ARO-RAGE的持续临床开发。ClinicalTrials.gov注册号:NCT05276570。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
吸入式靶向肺上皮的siRNA能否安全有效地沉默肺部RAGE表达,从而为炎症性气道疾病提供新的治疗策略?
核心机制
ARO-RAGE是一种吸入式、偶联αvβ6整合素靶向配体的siRNA,通过RNA干扰机制特异性沉默肺上皮细胞RAGE mRNA,减少膜结合型RAGE蛋白表达,进而降低可溶性RAGE(sRAGE)水平,限制肺部炎症。
主要证据
在大鼠哮喘、COPD和急性肺损伤模型中,吸入siRNA沉默肺RAGE减轻了炎症细胞浸润和炎症介质水平;在猕猴中,ARO-RAGE剂量依赖性地降低肺组织mRAGE和血清sRAGE;在首次人体试验中,吸入ARO-RAGE安全耐受,并剂量依赖性地降低血清和BALF中sRAGE水平。
研究意义
该研究首次提供临床证据表明吸入式siRNA可安全有效地沉默肺上皮RAGE,支持αvβ6整合素配体靶向siRNA作为沉默肺泡上皮表达靶点的治疗模式,并支持ARO-RAGE作为治疗难治性哮喘和COPD的新型疗法的进一步临床开发。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床前大鼠模型建立与验证

评估吸入式siRNA在哮喘、COPD和急性肺损伤大鼠模型中的RAGE沉默效果及抗炎作用

使用Sprague-Dawley、Brown Norway和Wistar大鼠,通过吸入或气管内给药siRNA,然后以Alternaria alternata提取物、猪胰弹性蛋白酶(PPE)或LPS进行攻击,评估BALF炎症细胞、细胞因子、sRAGE及肺组织RAGE mRNA和蛋白水平。

2

RAGE基因敲除小鼠模型验证

验证部分RAGE缺失对肺部炎症的保护作用

使用野生型、RAGE杂合敲除和纯合敲除小鼠,通过鼻内攻击Alternaria alternata提取物、屋尘螨提取物或重组IL-33,评估BALF炎症细胞和介质。

3

食蟹猴药效学研究

评估ARO-RAGE在非人灵长类中的药效学和靶点结合

成年食蟹猴通过面罩、头盔或气管内管吸入ARO-RAGE,检测肺组织RAGE mRNA、mRAGE蛋白和血清/BALF sRAGE水平。

4

首次人体临床试验

评估ARO-RAGE在健康志愿者和哮喘患者中的安全性、耐受性、药代动力学和药效学

1/2a期随机双盲安慰剂对照试验,健康志愿者和哮喘患者接受单次或多次递增剂量ARO-RAGE吸入,监测不良事件、肺功能、PK参数和血清/BALF sRAGE水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
猪胰弹性蛋白酶Worthington BiochemicalLS00667
大肠杆菌0111:B4血清型脂多糖Sigma-AldrichL4391
链格孢提取物Stagrallergy; GreerXPM1D3A25
屋尘螨提取物Stallergenes-GreerXPB82D3A2.5
重组小鼠IL-33Biolegend580506
大鼠RAGE酶联免疫吸附测定试剂盒R&D systemsDY1616
大鼠HMGB1酶联免疫吸附测定试剂盒NovusNBP3-06661
大鼠MMP2酶联免疫吸附测定试剂盒R&D systemsMMP200
大鼠MMP12酶联免疫吸附测定试剂盒NovusNBP3-06764
大鼠MMP9酶联免疫吸附测定试剂盒NovusRMP900
兔抗RAGE单克隆IgG克隆EPR21171Abcamab216329
小鼠抗大鼠中性粒细胞弹性蛋白酶单克隆IgG1克隆6B6G6NovusNBP2-61657
多克隆兔抗组蛋白H3(瓜氨酸R2+R8+R17)Abcamab5103
TaqMan探针大鼠Ager--Rn01525753_gl
TaqMan探针大鼠Muc5ac--Rn01451252_m1
TaqMan探针大鼠Chi3l1--Rn01490608_m1
TaqMan探针大鼠B2M--Rn00560865_m1
TaqMan探针食蟹猴AGER--Mf02837619_g1
TaqMan探针食蟹猴ACTB--Mf04354341_g1
Pierce BCA蛋白测定Thermo ScientificA55865
No-stain蛋白标记试剂ThermoFisher ScientificA44717
总蛋白定量试剂InvitrogenA44449
RNeasy Mini柱Qiagen--
Super Script IV VILOLife Technologies--
QuantStudio 7 ProThermoFisher--
LUNA II自动细胞计数器Logos Biosystem--
HemacolorSigma-Aldrich--
VersaMax酶标仪Molecular Devices--
Excelsior AS组织处理器Epredia--
HRP偶联抗兔聚合物Leica BiosystemsDS9800
DABLeica BiosystemsDS9800
PARI eFlow雾化器PARI--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
大鼠哮喘模型
siRNA剂量(3 mg kg−1气管内给药,第1、8、29天)、Alternaria alternata提取物剂量(400 μg,第49天)、样本收集时间(第51天)
阅读提示:Methods中Rat studies部分及Fig. 1c–e图注
大鼠COPD/肺气肿模型
siRNA剂量(0.5 mg kg−1 PDD吸入,第1、34天)、PPE剂量(20 U kg−1气管内给药,第81天)、样本收集时间(第83天)
阅读提示:Methods中Rat studies部分及Fig. 1f–k图注
大鼠急性肺损伤模型
siRNA剂量(0.34 mg kg−1 PDD吸入,第1天)、LPS剂量(2.5 mg kg−1气管内给药,第42天)、样本收集时间(第43天)
阅读提示:Methods中Rat studies部分及Extended Data Fig. 4图注
食蟹猴药效学研究
ARO-RAGE剂量(0.13–1.2 mg kg−1 PDD)、给药方式(面罩、头盔或气管内管)、检测时间点(给药后14–120天)
阅读提示:Methods中Pharmacology studies in cynomolgus macaques部分及Fig. 2图注
首次人体临床试验
受试者分组(健康志愿者和哮喘患者)、剂量水平(10–184 mg)、给药方案(单次或第1、29天重复)、主要终点(TEAE发生率)
阅读提示:Methods中First-in-human clinical trial部分及Fig. 3研究设计图