发布时间:2020-07-27 11:16 原文链接: RNAi干扰技术及应用进展研究(三)

3.2 基因治疗及药物筛选探索


由于RNAi是针对转录后阶段的基因沉默,相对于传统基因治疗对基因水平上的敲除,整个流程设计更简便,且作用迅速,效果明显,为基因治疗开辟了新的途径。 其总体思路是通过加强关键基因的RNAi机制,控制疾病中出现异常的蛋白合成进程或外源致病核酸的复制及表达。尤其针对引起一些对人类健康严重危害的病 毒,如2003年在全球多个国家和地区流行的SARS,病原体是单链核酸的新型冠状病毒,寻找药物靶点,设计核酸药物就更为方便。目前已经有很多公司在积 极开发这方面的药物,如在SARS药物研究中一鸣惊人的美国俄勒冈州的AVI BioPharma生物制药公司等。国内也有很多研究机构及生物技术公司投 入了这方面的工作。如上海生科院成立了SARS防治科研攻关小组,其中生化细胞所和药物所的一些课题组在从RNAi的角度努力。此外,北京大学、中南大 学,北京动物所等大专院校和研究机构,以及北京金赛狮反义核酸技术开发有限公司等,也开展了RNAi药物的研究与开发。

 

基因治疗方面最引人注目的进展之一是对肝炎病毒的RNAi研究。Mccaffrey A P等通过表达shRNA的载体在细胞水平和转染HBV质粒后免疫 活性缺失的小鼠肝脏中成功抑制了HBV复制。与对照相比,小鼠血清中测得的HBsAg下降了84.5%,免疫组化对HBcAg的分析结果下降率更超过 99%。哈佛大学Lieberman研究小组通过注射针对Fas的siRNA,过度激活炎症反应,诱导小鼠肝细胞自身混乱。然后给测试小鼠注入 Fas  hyperdrive 的抗体,发现未进行siRNA处理的对照组小鼠在几天中死于急性肝功能衰竭,而82%的siRNA处理小鼠都存活下来, 其中80%~90%的肝细胞结合了siRNA。并且,RNAi发挥功能达10 d,3周后才完全衰退。由于Fas很少在肝细胞外的其他细胞高水平表达,它 对其他器官几乎没有副作用。此外,这个小组还和其他研究者积极开展针对HIV的RNAi测试,目前报道他们使用的针对CCR5蛋白的siRNA能阻止 HIV进入免疫细胞约3周,在已经感染的细胞中也能阻止感染病毒的复制。


然而,尽管取得了不少研究成果,但要真正用于医疗还需时日。目前大多 数还停留在小鼠测试阶段,siRNA的导入多采用静脉或腹腔注射,尾部注射,细胞移植等,如何对人进行有效的给药,既能确保药效在靶器官靶组织有效释放, 还要具有高度安全性等问题都需进一步研究。人们期待着RNAi引领的新医学革命的到来。


在药物筛选领域,除了线虫这种低等动物的RNAi高通 量药筛模式外,Lavery K S等对RNAi在药筛领域的应用前景进行了高度评价,RNAi技术将逐渐成为药物靶点筛选和鉴定的强大工具。他对如何在 药筛的各个阶段应用RNAi做了具体描述及展望,并指出将这项技术与高通量筛选、体外生物检测和体内疾病模式相结合,将提供大量基因功能方面的有用信息, 在药物开发过程的多个阶段促进靶点的有效筛选。

3.3 抗肿瘤治疗


多种癌基因可以作为靶点设计相对应 siRNA。Brummelkamp T R等用逆转录病毒载体将siRNA 导入肿瘤细胞中,特异性抑制了癌基因 K2RAS (V12)的表达。对急性髓性白血病的研究已经取得了较好的结果。

 

Scherr M等以引起慢性髓性白血病和bcr2abl阳性急性 成淋巴细胞白血病的bcr2abl癌基因为靶基因,设计了对应的siRNA,并获得了87% 的有效抑制率。Wilda M等用siRNA抑制白 血病BCR/ABL融合基因表达也取得了成功。 因此,基于RNAi 技术的抗肿瘤治疗药物开发潜力巨大。有报道称,一种全新生物工程药品“RNA干扰剂 ”(非干扰素)业已浮出水面,并有望在3年内上市。经过多年的探索,科学家终于发现,在癌细胞和病毒RNA的22对碱基中有1对碱基专门负责复制工作,只 要能使这对碱基“休眠”,癌细胞或病毒就会自动停止复制。这一重要发现为一种全新药物——RNA干扰剂奠定了基础。科学家们相信,艾滋病、乙型肝炎、恶性 胶质瘤(恶性脑瘤)和胰腺癌等疾病有望成为RNA干扰剂的第一批受益者(2004年经FDA批准已开始RNA干扰剂的临床试验),艾滋病、中枢神经系统退行性病变疾病如多发性硬化症、阿尔茨海默病、帕金森病等将成为第二批受益者。

3.4 抗病毒治疗


由 于RNAi 是机体中古老而天然的抗病毒机制,目前国外科技人员利用此特点,已设计出针对HIV gag、tat、rev、nef等基因的siRNA,针 对丙型肝炎病毒非结构蛋白5B基因的siRNA,针对脊髓灰质炎病毒衣壳蛋白和多聚酶基因的siRNA,针对口蹄疫病毒3D片段siRNA等,均 在试验中取得理想结果。陆续有关通过RNAi抑制其他病毒在细胞内复制的报道如呼吸道合胞病毒、人乳头瘤病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒等,国 内也已设计出针对口蹄疫病毒VP1基因的siRNA,针对丙型肝炎病毒5′保守区的siRNA,针对口蹄疫病毒IRES和L串联序列两侧的保守区的 siRNA,针对SARS冠状病毒的6个siRNA,即RL001、R L002、RL003、RL004、RL005和RL006,均已取得理 想结果。针对病原的siRNA已经进行到动物实验阶段,向病毒病的有效防治迈出了坚实的一步。由此可见,利用RNAi技术将使病毒病的有效治疗成 为可能。