RNA干扰及肿瘤基因治疗

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1、RNA干扰及肿瘤基因治疗摘要：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中的应用和所面临的问题做一简要介绍。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(DepartmentofImmunology,WeifangMedicalUniversi

2、ty;KeyLaboratoryofImmunologyinUniversitiesofShandong,Weifang261042,China)Abstract:RNAinterfereneeisamechanismforcontrollingnormalgeneexpression,whichhasbeenemployedasapotentialtechnologyforawiderangeofdisorderssuchastumors,infectiousdiseasesandmetabolicdisorders・Thispaperreviewsth

3、ediscovery,mechanismofRNAinterfereneeanditsapplicationintumordiagnosisandprevention,aswellassomechallenges.Keywords:RNAinterferenee;smallinterferingRNA;genesilencing;tumor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变细胞表型，例如通过替换变异的肿瘤抑制基因(如p53X抑制基因转录、引入能编码治疗物质(如scFv)的新基因或者使特定

4、的靶基因沉默(如反义技术)等。RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是控制基因表达的特异有效方法。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。1RNAi的发现及作用特点1.1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

5、用特点目前，已知具有功能作用的小分子干扰RNA主要包括小干扰RNA(smallinterferingRNA,siRNA)、微小RNA(microRNA,miRNA)和Piwi-interactingRNA(piRNA)3类。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中微小RNA和反义互补RNA抑制基因的表达。1995年Guo等口］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，正义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［2］首次发现双链RNA（dsRN

6、A）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RNA强十几倍。注入秀丽新小杆线虫的性腺后，在其第一子代中也诱导出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）b1999年Hamilton等［3］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

7、将长的dsRNA处理为21-23nt的短片段［4］。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RNRshRNA）在哺乳动物细胞中可以诱导特异性的基因沉默［5］。2003年首次用RNAi技术对模型动物进行了治疗研究［6］。哺乳动物体内RNAi的作用机制与植物及果蝇等RNAi的机制相似,体外研究证实，RNAi是一个ATP依赖性的过程。首先，dsRNA通过细胞膜进入细胞，在胞质内的Dicer(一种序列特异性的核酸内切酶，属RNA酶家族III成员)的作用下，分解成21-22nt;3,端带有2〜3个末端突出碱基的dsRNA分子，

8、这种小的dsRNA分子称为siRNA［7］osiRNA与Agona