出现更具传染性或侵袭性的SARS-CoV-2变种，需要开发能够快速适应不断进化的病毒逃逸突变的抗病毒药物。本文报道了一种针对SARS-CoV-2的化学稳定小干扰RNA (siRNA)的合成。可以使用CuI催化的点击化学进一步将受体的配体(例如肽)修饰siRNA。作者证明，通过优化siRNA可将SARS-CoV-2病毒载量以及其诱导的毒性降低5个数量级。此外，他们还表明，采用ACE2结合肽缀合siRNA能够有效抑制3D粘液纤毛肺微组织中的病毒复制和病毒诱导的细胞凋亡。siRNA序列的调整可以使其抗病毒活性快速适应不同的变种。通过点击化学将siRNA与受体配体结合的能力有助于构建靶向siRNA，以实现灵活的抗病毒防御策略。

严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)是2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行的病原体，导致高疾病负担和社会经济困境。目前在遏制与COVID-19相关的死亡人数方面取得的成功在很大程度上是基于化学修饰的信使RNA (mRNA)疫苗。然而，SARS-CoV-2变体(variants of concern, VoCs)的出现降低了疫苗接种的保护效果。这使得开发变异调整疫苗或替代抗病毒疗法成为全球的首要目标。抗COVID-19药物中的一个新兴概念涉及开发基于核酸的疗法，该疗法可以降解病毒基因组并可以快速适应病毒突变。与其他抗病毒药物相比，这种快速的可调节性是核酸疗法的主要优势，例如针对SARS-CoV-2刺突蛋白(spike protein, S蛋白)的抗体。S蛋白中的突变会降低治疗性中和单克隆抗体的功效。基于小分子的抗SARS-CoV-2化合物最近也进入了市场，但它们的功效也可能受到相应病毒酶突变以及影响其风险状况的潜在副作用的威胁。

基于核酸的疗法其中就包括小干扰RNA (small interfering RNAs, siRNAs)。这些是大约21个碱基对长的非编码RNA双链体，能够诱导互补的细胞RNA降解。细胞摄取后，siRNA双链体被加载到RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex, RISC) 中。在这里，双链被加工成一条单链，该单链与细胞质中存在的互补RNA高度特异性结合，从而导致它们的裂解。siRNA疗法已经在临床使用，证明了这个概念的有效性。

SARS-CoV-2是一种正链单链RNA病毒，通过人血管紧张素转换酶2 (hACE2)受体进入宿主细胞。需要复制病毒RNA基因组以组装新的病毒颗粒。此外，病毒基因组RNA被复制到亚基因组mRNA (subgenomic mRNAs, sgmRNAs) 中，用于病毒蛋白的生物合成。因此，在有效感染期间，病毒会产生两种类型的单链RNA (ssRNAs)，并且基因组RNA和sgmRNA链原则上都可以通过siRNA介导的靶向切割，从而产生双重打击的可能性。这种基于siRNA的降解概念的优势在于，如果病毒靶RNA序列中发生突变，则可以快速调整siRNA。它还允许同时靶向多个病毒基因组位点。总而言之，这些优势使基于siRNA的方法成为靶向和控制不断进化的RNA病毒的很有前景的概念。

总之，这里提供的数据表明，化学修饰和稳定的siRNA为开发抗病毒疗法提供了极好的潜力。该概念的一个特殊优势是它可以灵活地使siRNA序列快速适应新出现的突变体。由于Omicron VoC (BA.1)与Alpha和Beta VoC类似，在本研究中针对的RNA区域没有突变，作者预计此处报道的siRNA序列也将在这些变体上具有活性。

与基于小分子的方法相比，基于siRNA的方法允许同时靶向多个病毒位点，从而降低逃逸变异的风险。此外，作者研究表明，完全修饰的siRNA在阻断病毒复制方面无效。迄今为止，所有临床使用的siRNA都针对细胞基因，与病毒相比，这些基因不会承受持续的进化压力。他们的数据表明，siRNA原则上可用于有效抑制基因快速进化的病毒RNA。值得注意的是，作者发现他们的siRNA方法对病毒诱导的细胞毒性的保护作用比对病毒RNA种类的抑制作用更强。目前所有临床使用的基于siRNA基因治疗剂皆具有核苷修饰，通过硫代磷酸酯旁位2'-OMe以及2'-F进行取代，从而增加对人血清核酸内切酶抗性。因此，作者制备了完全修饰的siRNA S-6^fm（2'-OMe和2'-F修饰，图 2b）。然而结果显示，虽然完全修饰的siRNA具有更高稳定性，但是同时其抗病毒能力也降低40%，部分修饰的siRNA S-6^m(部分2'-OMe修饰)具有更高的稳定性同时保留了抗病毒效率。最后，可以应用点击化学进一步利用受体的配体 (如肽)修饰siRNA。这可能允许产生可用于细胞类型特异性靶向的有效抗病毒siRNA。未来的挑战是识别高亲和力的受体配体以促进最佳siRNA内化。总的来说，这项研究表明，可以产生配体偶联、优化的基于siRNA的疗法，从而有效地限制RNA病毒的感染。对于COVID-19患者的治疗，雾化吸入siRNA-肽偶联物可能是一种可行的策略。

F. R. Traube, M. Stern, A. J. Tolke, M. Rudelius, E. Mejias-Perez, N. Raddaoui, B. M. Kummerer, C. Douat, F. Streshnev, M. Albanese, P. R. Wratil, Y. V. Gartner, M. Nainyte, G. Giorgio, S. Michalakis, S. Schneider, H. Streeck, M. Muller, O. T. Keppler, T. Carell, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202204556.

原文链接：

https://doi.org/10.1002/ange.202204556