它曾一度收穫諾貝爾獎的榮光，也曾被認為是醫藥行業的一大泡沫。 從論文發表到諾獎折桂，它只用了8年的時間，速度驚人。 但在獲得諾獎之後，它在臨床應用上卻陷入了長達12年的沉寂。 直到3年前，它才破繭成蝶，浴火重生。

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它就是被簡稱為RNAi的RNA干擾技術。 這是少有能從諾獎走出，直接帶來創新藥物的技術。 它不僅是諾獎史上的一段佳話，更讓全球病患看到了治療的希望。

“非常驚訝”

2006年10月2日淩晨2：30分，斯坦福大學的Andrew Fire接到了一通來電。 電話那頭，一個略帶口音的聲音向他表示祝賀。 諾貝爾獎委員會決定，Fire與馬薩諸塞大學的Craig Mello一道，將共用2006年的諾貝爾生理學或醫學獎。

▲2006年諾貝爾生理學或醫學獎授予了RNAi機制的發現者（圖片來源：The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2006。 NobelPrize.org。 Nobel Prize Outreach AB 2021。 Sat。 4 Sep 2021。 ）

和許多諾貝爾獎得主一樣，Fire的第一反應是”非常驚訝”，甚至懷疑對方撥錯了號碼。 他的驚訝並不是沒有理由。 自上世紀80年代起，諾貝爾生理學或醫學獎得主的平均年齡都超過了60歲。 但他當年只有47歲，Mello更是只有45歲。 而且，距離他們合作發表的重要論文問世，也只有短短8年的時間。 這一切都來得太快，太不真實了。

許多生物學家指出，這些不尋常的數位，恰好反映了他們的工作有多麼不尋常。 “他們的發現是一個再明顯不過的諾貝爾獎，”另一位諾獎得主Thomas Cech說道：”它在所有人的諾獎候選名單上。 “很少有人質疑他們的貢獻，這些榮譽實至名歸。

這個不尋常的發現，正是RNAi機制的發現。 這是一種通過雙鏈RNA對基因進行沉默的方法。 諾貝爾獎委員會稱，這是控制遺傳資訊流的一個根本性機制，在植物、動物、人類中均存在，在生物技術與醫學領域有著廣闊的應用前景。

意外發現

有趣的是，這兩位科學家並不是首批發現RNAi現象的人。 在他們之前，植物學家們就觀察到了一些難以解釋的現象。 1990年，兩名植物學家報導了一個令他們大感意外的發現——在矮牽牛花中，查爾酮合成酶（chalcone synthase）是一種在花青素合成通路里起到限速作用的酶。 研究人員們猜測，如果提高這種酶的表達量，就能加速花青素的合成，讓矮牽牛花的顏色變得更深。

▲植物學家們率先發現了RNAi的現象（圖片來源：By Marjori A。 Matzke， Antonius J。 M。 Matzke； credit Jan Kooter for the left and middle images， and Natalie Doetsch and Rich Jorgensen for the right images [CC BY 2.5 （https：//creativecommons.org/licenses/by/2.5）]， via Wikimedia Commons）

但實驗結果與他們的預期截然相反。 在過量表達查爾酮合成酶后，矮牽牛花的顏色非但沒有變深，反而還變淺了！ 看著眼前的白色花朵，植物學家們感到無比困惑。 後續的研究發現，經過改造的矮牽牛花裡頭，查爾酮合成酶的含量竟要比野生型低上50倍。 這也讓研究人員們猜測，從體外引入RNA，會對具有同源序列的基因產生”沉默”。

儘管這些植物學家做出了重要的觀察，並提出了潛在的作用機制，但他們卻一直沒有把這個發現轉化為實際應用的技術。 這也正是Fire與Mello的貢獻所在。

這兩名科學家研究的是如何在線蟲體內調控基因。 為了瞭解RNA會對基因表達產生怎樣的影響，他們設計了一個實驗，往線蟲體內注射編碼肌肉蛋白的mRNA。 在注射后，線蟲表現一切正常。 隨後，他們注射了與這種mRNA序列互補的”反義RNA”，卻得到了一致的結果——線蟲並沒有受到什麼影響。

有趣的是，當他們將mRNA與反義RNA一同注射進線蟲體內后，這些小蟲子展現出了奇特的抽搐動作，就好像它們缺乏這種關鍵的肌肉蛋白一樣。 這是為什麼呢？

研究人員們發現，這是因為mRNA和能夠與之互補的反義RNA能形成雙鏈RNA結構，而這正是關鍵所在。 Fire與Mello後續又做了一系列研究，注射了許多針對不同基因的雙鏈RNA，每一個實驗都清晰地表明，雙鏈RNA能影響到相應基因的表達，就好像這個基因被”沉默”了一樣。 因此，這些基因無法生產出所編碼的蛋白質。

1998年，兩名科學家將他們的發現發表在了《自然》雜誌上。 這一發現能簡潔、清楚地回答過去許多令人困惑，甚至是互相矛盾的實驗結果，也立刻引起了研究領域的重視。

希望之旅

Fire和Mello指出，只有注射與基因序列一致，或是高度接近的雙鏈RNA，才能有效地對基因產生沉默。 這原本可能是生物體的抗病毒機制，卻在演化的長河中被用做調控自身基因的手段。

在接下來的幾年裡，科學家們對RNAi的機制做了更詳細的闡述——原來雙鏈RNA會結合一個叫做Dicer的蛋白復合體，然後被它切成碎片。 另一個叫做RISC的蛋白復合體會結合這些雙鏈RNA碎片，去掉其中的一條鏈，然後使用另一條鏈去檢測細胞里的其它mRNA。 一旦檢測到與之互補的mRNA，就會對其進行剪切，使之降解。 基因傳遞出去的遺傳資訊就是這樣被沉默的。

機制的闡明讓我們能夠用極為簡便的方法，對生物的基因進行調控。 科學家們開始使用雙鏈RNA分子，來沉默特定的基因，從而研究它們的功能。 在生物學和生物醫藥領域的基礎研究上，它得到了極為廣泛的應用，加速了科學的發展。

▲RNAi的作用機制，讓人們看到了實際應用的潛力（圖片來源：Copyright © The Nobel Committee for Physiology or Medicine。 Illustration： Annika Rohl）

更重要的是，它讓我們看到了通過「基因沉默」治療疾病的希望。 正如諾貝爾獎官方新聞稿中所說的那樣，”RNAi已經在基礎科研中得到了廣泛的應用，能用以研究基因的功能。 它還有望在未來帶來全新的療法。 ”

“我相信這個技術會在未來的10年裡，在抗癌療法領域得到非常廣泛的應用。” 時任冷泉港實驗室主席，美國科學院院士Bruce Stillman大膽猜測。

一盆冷水

人們的樂觀並不是沒有理由：在諾貝爾獎頒發RNAi技術的5年前，我們就完成了人類基因組草圖的測序工作。 許多研究人員早就開始在哺乳動物細胞里嘗試應用RNAi，生物技術公司如雨後春筍般相繼問世，爭當第一款RNAi新藥的發明人。

這背後的邏輯也很容易理解。 許多疾病是由於致病蛋白的出現所導致，而常規小分子藥物的作用機理，正是結合這些蛋白，抑制其功能。 使用RNAi技術則有望抑制它們的表達，將這些致病蛋白扼殺在萌芽之中。 由於雙鏈RNA非常容易合成，倘若這一治療思路能夠成功，人們就不再需要繁瑣的藥物篩選工作，還能規避致病蛋白的”無成藥性”難題。 因此，生物醫藥行業對RNAi療法有著極為高漲的研發熱情，一些知名醫藥公司也開始涉足其中。 整個領域充滿了熱火朝天的幹勁，首款RNAi療法的問世似乎就在眼前。

但在激情褪去后，問題才逐漸浮現出來。 其中，研究人員們無法解決的一大難題，在於如何僅在需要的細胞里啟動RNAi的流程。 更糟糕的是，在泛起的泡沫中，許多人誤將高估值當作是成功的保障，一系列療法僅僅在實驗室中做了初步的驗證，就匆忙地進入到人體試驗。

“早期的許多臨床試驗非常不明智，許多人為了搶第一才做臨床試驗，”斯坦福大學的基因療法專家Mark Kay說道：”大部分尚具有理性，同時還瞭解這一領域的人，都知道這些試驗不會成功。 ”

從一開始就被埋下的災難種子，很快就結出了惡果。 不久后，一些研究中的RNAi療法在人體里展現出了意料之外，卻又在情理之中的危險副作用。 由於無法遞送到人體內的正確細胞，這些療法要麼沒有效果，要麼反而對人體有害。

整個RNAi領域瞬間跌入到了谷底，包括羅氏、輝瑞、默沙東在內的諸多生物醫藥公司紛紛決定退場。 2014年，默沙東將旗下的RNAi技術公司Sirna公司折價出售。 而購買它的，則是一家名為Alnylam的生物技術公司。

浴火重生

Alnylam成立於2002年，恰好位於RNAi從科學突破（1998年）到摘獲諾貝爾獎（2006）的中點。 它的名字有些難念，背後卻有著有趣的故事——它由”Alnilam”一詞衍生而來，中文名是”參宿二”，指的是夜空中距離我們2000光年外的獵戶座腰帶中點。

如同漫天群星一般，在10多年前，到處都能看到研發RNAi技術的新銳公司，Alnylam看起來與它們沒有什麼不同。 但在RNAi療法跌入低谷時，Alnylam卻是少數留存下來的幸運兒。 這並不代表它未曾經歷過陣痛。 在Alnylam的公司官網上寫道，其成立早期也曾遇到過許多挑戰：合作夥伴的離去、外界對於技術的喪失信心，都給Alnylam帶來了不小的打擊。 只有在公司內部，才能看到將RNAi療法變成現實的信念與樂觀。

當然，無數案例證明，僅憑信念與樂觀是不夠的。 真正推動Alnylam向前進展的，是其在RNAi療法的”至暗時刻”發明的一項關鍵技術。 2010年，這家公司發表了一篇足以影響整個RNAi療法領域的論文——他們發現，利用基於配體的技術，人們終於能對RNAi療法進行靶向遞送。 橫亙在科學家們前進道路上的最大阻礙被移除了。 在他們面前，是通往首款RNAi療法的康莊大道。

找到解決問題的關鍵后，Alnylam迅速建立起了一系列研發管線，針對多種罕見的遺傳疾病。 其中，其領先的RNAi療法patisiran所治療的是一種叫做hATTR澱粉樣變性的疾病。 這種疾病的根源在於編碼甲狀腺素運載蛋白的基因發生突變，導致澱粉樣蛋白質在人體內的異常積累，對器官和組織造成損傷。 這是一種嚴重而致命的罕見病，患者從癥狀發作起，預期壽命只有2年-15年。

而patisiran則能發揮RNAi對基因的「沉默」效果。 通過抑制特定mRNA的表達，這款療法能有效阻止變異甲狀腺素運載蛋白的生成，清除組織里的澱粉樣蛋白沉積，恢復組織功能。

2017年9月，Alnylam與其合作夥伴賽諾菲一道，公佈了patisiran在3期臨床試驗中的積極頂線結果。 研究表明，這款新葯抵達了主要臨床終點，以及所有的次要臨床終點。 在18個月的節點上，與安慰劑相比，patisiran顯著減少了患者的神經學病變，提高了他們的生活品質。

2個月後，Alnylam遞交了滾動上市申請，以縮短上市所需要的時間。 美國FDA也同樣授予patisiran突破性療法認定和孤兒葯資格，加速它的問世。 2018年，隨著FDA的正式批准，人類終於迎來了首款RNAi療法的獲批。

後記

熟悉新葯研發的讀者朋友都知道，一項突破性的發現，哪怕是自帶諾貝爾獎的光環，也未必能帶來一款新療法。 即便最終能從實驗室出發，來到患者的病床前，這些新療法也往往會經歷漫長的研發之旅。 過去的單克隆抗體是這樣的例子，如今的RNAi療法也是這樣的例子。

而或許只有那些最勇敢的戰士，才能從一片質疑的荊棘中，開闢出一條造福患者的道路。 正如Alnylam的官網上所說的那樣：對於那些說”不可能、不實際、不現實”的人，我們的回應是”接受挑戰”。 在本文的最後，我們也向這些挑戰不可能的勇者致以崇高敬意。