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學習重點 反義寡核苷酸（antisense oligonucleotide，ASO）以互補序列結合標的 RNA，可抑制蛋白質生成或調控 RNA 剪接。 分清骨架修飾、醣基修飾、鹼基修飾：phosphorothioate 是骨架修飾，2'-O-methoxyethyl 是醣基修飾，5-methylcytosine 是鹼基修飾。 Fomivirsen：21 個核苷酸、phosphorothioate 骨架，用於巨細胞病毒相關感染。 Mipomersen：標的為 apoB-100 mRNA，可降低 LDL、VLDL 與 lipoprotein(a)，用於同合子家族性高膽固醇血症；結構不含多醣。 結構辨識要抓住：nusinersen 的 5-methylcytosine，以及eteplirsen 的 phosphorodiamidate morpholino（PMO）骨架。 核心觀念 一、反義寡核苷酸的作用原理 ASO 是人工合成的短鏈單股寡核苷酸，利用鹼基互補配對辨識特定 mRNA 或前驅訊息 RNA（pre-mRNA）。藥物的序列決定辨識的標的，化學修飾則影響穩定性、親和力與作用方式。 促進 RNA 降解：具有適當 DNA 區段的 ASO 與 RNA 形成雜合雙股後，可由 RNase H 切割其中的 RNA。Mipomersen 即利用此機轉降低標的蛋白質生成。 調控剪接：ASO 占據 pre-mRNA 的特定位點，改變剪接因子的作用，使特定外顯子保留或跳讀。Nusinersen 與 eteplirsen 屬此類，不以 RNase H 降解標的 RNA 為主要機轉。 二、化學結構修飾：先判斷改在哪裡 核苷酸包含鹼基、醣與磷酸部分。寡核苷酸的不同部位可分別修飾，因此同一藥物可以同時具有骨架、醣基及鹼基修飾，三者不能混為一談。 類型結構辨識重點代表或意義 Phosphodiester天然核酸常見的磷酸二酯連接容易受到核酸酶分解 Phosphorothioate（PS）磷酸的一個非橋接氧以硫取代；不是把連接醣與磷的橋接氧換成硫提高抗核酸酶能力；見於 fomivirsen、mipomersen、nusinersen Methylphosphonate磷酸的非橋接氧以甲基取代，具有 P–C 鍵與 PS 不同，不能因同樣含磷就混淆 PMO以含氧、氮的六員 morpholine 環取代天然五員醣環，並以 phosphorodiamidate 連接Eteplirsen 的骨架；整體電中性 2'-O-methoxyethyl（2'-MOE）醣的 2' 位帶有 –O–CH2–CH2–O–CH3屬醣基修飾；見於 mipomersen、nusinersen 5-Methylcytosine胞嘧啶環的第 5 位碳接上甲基屬鹼基修飾；nusinersen 的重要辨識特徵 三、Fomivirsen：21 個核苷酸的含硫骨架反義藥物 Fomivirsen 是早期用於病毒性感染的反義藥物，結構為由 21 個核苷酸組成的 phosphorothioate oligodeoxynucleotide。Oligodeoxynucleotide 表示去氧寡核苷酸；phosphorothioate 則指出其核苷酸間的骨架經過硫代修飾。 它藉由與巨細胞病毒（CMV）的 immediate-early 區域 RNA 互補結合，抑制病毒基因表現，曾用於 AIDS 病人的CMV 視網膜炎，採玻璃體內注射。作答時最重要的配對是fomivirsen＝21-mer＝phosphorothioate。 四、Mipomersen：抑制 apoB-100 生成 Mipomersen 是20-mer 反義寡核苷酸，標的為apolipoprotein B-100（apoB-100）mRNA。採 gapmer 設計，中間保留 DNA 區段，兩端具有 2'-MOE 修飾，並使用 PS 骨架。它與標的 mRNA 結合後，促進 RNase H 切割 RNA，減少肝臟 apoB-100 的合成。 ApoB-100 是 VLDL 與 LDL 的重要結構蛋白，也是 lipoprotein(a)〔Lp(a)〕的組成部分。因此，抑制 apoB-100 合成可降低VLDL、LDL 與 Lp(a)。Mipomersen 採皮下注射，用於同合子家族性高膽固醇血症（HoFH）的輔助治療。 寡核苷酸不等於多醣。雖然核苷酸內含有醣的組成部分，但整條鏈是由修飾核苷酸連接而成，不能因此稱為 polysaccharide。判斷 mipomersen 結構時，「含多醣」是錯誤敘述。 五、Nusinersen：辨認 5-methylcytosine Nusinersen 是18-mer ASO，具有 PS 骨架及全長 2'-MOE 醣基修飾，其中胞嘧啶採用5-methylcytosine（5-甲基胞嘧啶）。 辨認鹼基結構圖時，先找胞嘧啶的特徵：第 2 位為羰基、第 4 位為外接胺基，再確認第 5 位接甲基。不要只看到甲基就選；胸腺嘧啶雖然也是第 5 位帶甲基，但第 4 位為羰基，與 5-methylcytosine 不同。 Nusinersen 結合 SMN2 pre-mRNA 的剪接調控區域，促進外顯子 7 保留，增加全長、具功能的 SMN 蛋白，用於脊髓性肌肉萎縮症（SMA），採脊髓腔內注射。 六、Eteplirsen：辨認 PMO 骨架 Eteplirsen 為30-mer phosphorodiamidate morpholino oligomer（PMO）。結構圖應同時確認兩個特徵： Morpholino 部分：原本五員核糖或去氧核糖的位置，改成含氧、氮的六員 morpholine 環。 Phosphorodiamidate 部分：連接基具有 P=O 與 P–N 鍵，可辨認出連在磷上的 N(CH3)2 基團。 PMO 骨架具有抗核酸酶能力，且不活化 RNase H。Eteplirsen 藉由結合 dystrophin pre-mRNA，促進外顯子 51 跳讀，使適用突變型的讀框恢復，產生截短但保有部分功能的 dystrophin，用於適合此跳讀策略的杜興氏肌肉失養症（DMD），採靜脈輸注。 常考陷阱 「含硫」不代表是 PS 反義藥物：PS 必須是寡核苷酸磷酸骨架的硫代修飾。6-Mercaptopurine 是嘌呤抗代謝物；lamivudine 是核苷類反轉錄酶抑制劑；oseltamivir 是神經胺酸酶抑制劑，三者都不是 PS ASO。 Fomivirsen 的三項連結不可拆散：21 個核苷酸、去氧寡核苷酸、phosphorothioate。不可換成天然 phosphodiester、methylphosphonate 或 phosphoramide。 Mipomersen 的標的是 apoB-100：不是 apoE，也不是膽固醇酯轉移蛋白（CETP）；抑制 HMG-CoA reductase 則是 statin 類藥物的機轉。 Mipomersen 可降低 LDL 與 VLDL：「抑制 apoB-100 生成」及「屬於 antisense」均正確；「結構含 polysaccharide」錯誤。 分清修飾層次：問 nusinersen 的 modified base，應辨識 5-methylcytosine；2'-MOE 是醣基修飾，PS 是骨架修飾。 Eteplirsen 要看整組骨架：六員 morpholine 環搭配 phosphorodiamidate 才是關鍵，不能只憑含磷或含氮判斷。 剪接方向相反：nusinersen 促進外顯子 7 保留；eteplirsen 促進外顯子 51 跳讀。ASO 不一定都使 RNA 降解。 記憶口訣 「福二一硫；米降脂、鎖 B；努五甲胞；艾六環跳五一。」 福二一硫：fomivirsen，21-mer，PS 骨架。 米降脂、鎖 B：mipomersen 抑制 apoB-100，降低 LDL、VLDL 與 Lp(a)。 努五甲胞：nusinersen 的修飾鹼基為 5-methylcytosine。 艾六環跳五一：eteplirsen 具有六員 morpholine 環，促進外顯子 51 跳讀。