RNA干扰与肿瘤基因治疗

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1、RNA干扰与肿瘤基因治疗摘M：rna干扰（rnai）是控制正常基因表达的一种机制，近来作为一种潜在的技术用于肿瘤、传染病和代谢性疾病的治疗。本文仅就rna干扰的发现、作用机制以及在肿瘤治疗屮的应用和所面临的问题做一简耍介绍。关键词:rna干扰；小干扰rna；基因沉默；肿瘤中图分类号：q522文献标识码：a文章编号：1672-979x（2009）01-0054-04rnainterfereneeandtumorgenetherapyjuji-yu,lizai-lian基因治疗是一种特异性的治疗方法，可用在疾病早期。基因治疗一般是通过一定的技术把遗传物质转入细胞并永久改

2、变细胞表型，例如通过替换变异的肿瘤抑制基因（如P53）、抑制基因转录、引入能编码治疗物质（如sefv）的新基因或者使特定的靶基因沉默（如反义技术）等。ma干扰（rnainterference,rnai）是控制基因表达的特异冇效方法。近年rnai已成为研究根据基因功能合理设计药物的重要工具。本文现简要介绍rnai的发展史和近来在肿瘤基因治疗中的应用。Imai的发现及作用特点口概述rnai是指小分子双链rna抑制同源序列基因的表达，是生物进化过程中保留下来的机制。像反义技术一样，rnai可以特异的抑制基因的表达。rnai最早在秀丽新小杆线虫（c.elegans）中发现可

3、以抵御外来基因的入侵。此后陆续在昆虫、植物、真菌和脊椎动物中也发现了该机制。1・2干扰rna的分类及作用特点1.2.1sirna的发现及作用机制1993年学者们发现秀丽新小杆线虫屮微小rna和反义互补rna抑制基因的表达。1995年guo等⑴用反义rna技术阻断秀丽新小杆线虫中par-1基因表达时发现，止义rna和反义rna均能阻抑基因功能表达，且两者的作用是相互独立的，机制也各不相同。1998年fire等⑵首次发现双链rna(dsrna)能够特异性地抑制秀丽新小杆线虫的纹状肌细胞unc-22基因表达,dsrna引起的基因沉默效应要比单用反义rna或正义ma强十几倍

4、。注入秀丽新小杆线虫的性腺后，在其第一子代中也诱导岀了同样基因的抑制现象，表明rnai有可遗传性。此现象称为rnaio因为rnai作用发生在转录后水平，又称为转录后基因沉默(ptgs)。1999年hamilton等⑶在植物基因沉默研究中首次发现，21~25核昔酸(nt)的dsrna出现对转基因导致基因沉默十分重要，同时指出rnai作用是由部分纯化的核酸酶中所含sirna介导的。2000年首次在果蝇中发现，通过核糖核酸酶可将长的dsrna处理为21-23nt的短片段⑷。2001年，首次报道了哺乳动物细胞中也有rnaio2002年证明了用短的发夹结构rna(shrna)

5、在哺乳动物细胞中可以诱导特异性的基因沉默⑸。2003年首次用rnai技术对模型动物进行了治疗研究⑹。1.2.2mirna的发现和作用特点mirna是一种内源性的非编码rna(noncodingrna,ncrna),由大约21〜23nt组成单链rna分子。mirnas广泛存在于植物、线虫和人类细胞中，可能是一类进化上保守的、在生命中起重要调控作用的分子［9］。它们能有效地抑制相关蛋白质的合成，导致靶mrna降解，或者以其他形式的调节机制抑制靶基因表达，产生基因沉默。lin-4和let-7是最早在秀丽新小杆线虫中发现的能时序性地调控胚胎后期发育的基因，这些基因编码一类长

6、度约21nt的小分子短暂rna(smalltemporalrna,strna)［10］□后来,又相继在线虫、果蝇、hela细胞、拟南芥和水稻等许多真核模式生物和细胞中找到了几百个相似的小分子rna,将其统称为mirna,lin-4和let・7基因编码的strna则认为是mirna的代表［11］。与sima—样，mirna也可以引发rnai现象。在mirna生成过程中，编码mirna的基因首先转录产生几百至几千核甘酸的初级产物(pri・mirna),在核内被核酸内切酶drosha酶切割成约70nt的发夹状前休(pre-mirna)opre-mirna在ran-gtp和

7、转运蛋白exportin-5的协同作用下转运出细胞核，经dicer酶切割成约22nt的成熟mirna。成熟mirna可通过两种机制调控靶基因表达：一种是和sima—样，与靶mrna结合，促进其降解；另一种是结合到靶mrna的3futr部位抑制英翻译。如果mirna与靶序列互补配对高则可能切割mrna,配对低的可能只是抑制［12］。2在肿瘤学中的应用3rnai所面临的问题rnai用于临床肿瘤治疗要解决两个问题，首先如何把有效的干扰rna带到肿瘤细胞内，对特异性靶基因产生特异性的抑制作用；其次，如何避免rnai带來的副作用。3.1载体问题以前的研究表明，血流中的si