最近在6月的Annals of Surgery上,,美國(guó)德克薩斯州大學(xué)醫(yī)學(xué)部(UTMB,University of Texas Medical Branch)的研究人員通過(guò)使用RNA干擾技術(shù),,首次利用小干擾RNA(siRNA)來(lái)抑制實(shí)驗(yàn)小鼠中移植的人類結(jié)腸癌細(xì)胞的擴(kuò)散。在對(duì)抗結(jié)腸癌的戰(zhàn)役中獲得了重大勝利,。
近年來(lái),,RNAi(RNA干擾)技術(shù)可以說(shuō)是生物醫(yī)藥科學(xué)領(lǐng)域最新、最情大的研究工具,。研究人員人類首次描述siRNA是在2001年,,它們是一些能夠阻止基因反應(yīng)成蛋白質(zhì)的微小的遺傳物質(zhì),在被干擾的蛋白質(zhì)中包括許多與促進(jìn)癌癥和其他疾病發(fā)生的生化反應(yīng)息息相關(guān)的特殊蛋白質(zhì),。
據(jù)美國(guó)聯(lián)邦疾病控制與預(yù)防中心資料顯示,結(jié)腸癌是美國(guó)的第二大癌癥殺手,。2002年,,美國(guó)有70651名男性和68883名女性被診斷患有這種疾病,并且有28471名男性和28132名女性因這種疾病而死亡,。
研究人員通過(guò)利用siRNA能夠有選擇地抑制P13K路徑的成分并抑制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中的結(jié)腸癌的擴(kuò)散,。而P13K生化路徑在許多癌癥中被活化。雖然在過(guò)去的幾年里,,siRNA成為了研究人員關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn),,但是卻只有少數(shù)實(shí)驗(yàn)室將它用在動(dòng)物模型中。
為了研究小鼠靶向P13K路徑的siRNA的效果,,研究組使用了一種被廣泛肯定的技術(shù),,即將人類結(jié)腸癌細(xì)胞移植到免疫缺陷的“裸鼠”的脾臟中。然后,,他們將專門設(shè)計(jì)的能抑制兩個(gè)特殊的P13K蛋白的siRNA注射給小鼠,。結(jié)果,這種注射顯著地抑制了結(jié)腸癌向肝臟的擴(kuò)散,。
研究人員還對(duì)P13K途徑的成分進(jìn)行了詳細(xì)的分析,,并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了這些siRNA是否會(huì)影響培養(yǎng)的結(jié)腸癌細(xì)胞。雖然,,科學(xué)院已經(jīng)研制出了能夠攻擊這個(gè)途徑的化學(xué)抑制劑,,但是其毒副作用卻限制了這些抑制劑的使用。
這項(xiàng)研究還顯示,,在用siRNA處理后使用標(biāo)準(zhǔn)的化療藥物進(jìn)行治療能夠顯著增加癌細(xì)胞的死亡率,。因?yàn)樵谛∈髮?shí)驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)這些siRNA引起的任何副作用,,所以這種siRNA很有潛力成為一種敏化腫瘤并啟動(dòng)一種聯(lián)合攻擊的新途徑,從而達(dá)到更為理想的治療效果和安全性,。
RNAi
基因沉默(gene silencing)是生物體內(nèi)特定基因由于種種原因不表達(dá)的遺傳現(xiàn)象,。一方面,基因沉默是生物遺傳操作創(chuàng)造新的遺傳修飾生物(genetically modified organisms)的障礙,,另一方面,,它又是植物抵抗外來(lái)核酸入侵(如病毒)的一種反應(yīng)。近年來(lái),,在不同的研究領(lǐng)域和生物中發(fā)現(xiàn)了許多新的使基因沉默的類型,,并賦予其不同的名稱:在植物中稱為RNA 共抑制(co-suppression),在真菌中叫RNA 壓制(quelling),,動(dòng)物中則叫RNA干涉(interference),。RNA干涉是指短的dsRNA 可以降解內(nèi)源的同源RNA,,而使相應(yīng)基因沉默的現(xiàn)象,,簡(jiǎn)稱RNAi,。
通過(guò)對(duì)果蠅胚胎提取物和S2細(xì)胞的生化分析提出的RNAi作用機(jī)制模型認(rèn)為:RNAi過(guò)程有四個(gè)步驟。RNAi的起始是dsRNA被剪切成siRNA,,此步驟需要ATP提供能量,;隨后這些siRNA被組裝成無(wú)活性的蛋白復(fù)合體;消耗ATP的能量,,siRNA解鏈將無(wú)活性的復(fù)合體轉(zhuǎn)變成活性形式,;最后,在無(wú)需或少量ATP的幫助下,,該復(fù)合體以siRNA為指導(dǎo),,識(shí)別并切割互補(bǔ)的靶RNA。
目前在體內(nèi)或體外RNAi中應(yīng)用的siRNA主要有兩類:RNA和DNA載體,。
1,、 RNA
(1)siRNA;
(2)esiRNA,;
(3)發(fā)夾RNA,。
2、DNA載體
(1)基于RNA聚合酶II啟動(dòng)子的表達(dá)系統(tǒng),;
(2)基于RNA聚合酶III啟動(dòng)子的表達(dá)系統(tǒng),。
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