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中国肺癌杂志2009年7月第12卷第7期ChinJLungCancer,July2009,Vol.12,No.7·811·
·综述·
RNA干扰技术在肿瘤治疗中的应用
朱彧吴骧徐克
【中图分类号】R734.2DOI:10.3779/j.issn.1009-3419.2009.07.012
ApplicationofRNAiTechnologyinCancerTherapy
YuZHU,XiangWU,KeXU
TianjinKeyLaboratoryofLungCancerMetastasisandTumorMicroenvironment,TianjinLungCancerInstitute,TianjinMedicalUni-
versityGeneralHospital,Tianjin300052,China
Correspondingauthor:KeXU,E-mail:ke_xu@hotmail.com
ThisstudywassupportedbygrantsfromtheNationalNaturalScienceFoundationofChina(toKeXU)(No.30873035)
andtheKeyProjectoftheFoundationofTianjinHighEducationCommission(toKeXU)(No.ZD200714).
RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是近年发现的反义和正义RNA均可使基因受到抑制的现象。1998年An-
一种重要的基因表达调控方式,是由转入细胞的小干扰drewFire和CraigMello发现双链RNA分子(double-stranded
双链RNA诱导同源mRNA特异性降解产生的一种转录后RNA,dsRNA)可以实现整个同源基因的完全沉默,并将这
基因沉默现象(posttranscriptiongenesilencing,PTGS)。种现象称为RNAi。
RNAi技术随着细胞生物学、分子生物学、分子遗传学、RNAi为一种双链RNA分子,在mRNA水平上关闭相
免疫学等相关学科的迅猛发展,在理论和技术上已趋成对应序列的基因表达或使其沉默的过程,即序列特异性
熟,已从实验及基础研究过渡到临床试用阶段。同其它的转录后基因沉默,可以特异性阻断真核细胞中蛋白的
肿瘤治疗手段相比,RNAi技术的主要优势在于其主要针表达[2],大致分为起始阶段、效应阶段和扩增放大阶段。
对致病的相关基因起作用,特异性下调相关基因的表达在起始阶段中,核酸酶将dsRNA切割成21-23个核苷酸的含
以达到治疗的目的。目前在体内实现RNAi的两种常用方有3’突出端的siRNA。在效应阶段中,siRNA在TAR-RNA
式是为利用病毒载体表达短的发夹状RNA(shorthairpin,结合蛋白(TARRNA-bindingprotein,TRBP)的参与下结合
shRNA)以及化学合成的小干扰RNA(smallinterfering,到核糖核苷酸酶复合物上形成RNA诱导的基因沉默复合
siRNA)。由于化学合成的siRNA成分简单清楚,完全体(RNAinducedsilencingcomplex,RISC)。RISC依赖ATP
模拟体内天然形成的siRNA,直接进入RISC复合体中解聚siRNA双链成单链并激活RISC,激活的RISC通过碱
发挥功能,不会影响体内内源性微小RNA(microRNA,基配对定位到同源mRNA上,并在其特征性的3’端突出以
miRNA)对基因的调控过程,在治疗方面受到更多的关及dsRNA特异性核酸内切酶(dsRNAspecificendonuclease,
注[1]。Dicer)的作用下,在配对碱基的第10与11碱基之间切割并
降解靶mRNA[3],最后再被核酸外切酶进一步降解,从而
1RNA干扰技术的作用机理干扰基因表达[4]。DsRNA特异性核酸内切酶广泛存在于
真核生物中,其类似物相继在拟南芥、秀丽线虫及哺乳动
1995年,美国科学家SuGuo和Kemphues在试图阻断物中被发现[5]。在扩增放大阶段中,siRNA可作为引物使
秀丽新小杆线虫(C.elegans)中的par-1基因时,首先发现了mRNA转变为dsRNA,在以RNA为模板指导RNA合成的聚
合酶(RNA-directRNApolymerase,RdRP)的作用下扩增
后,再被裂解成siRNA。新生的siRNA生成后与核酸酶形成
本研究受国家自然科学基金(No.30873035)和天津市高等学校科技发
复合物,随后mRNA与siRNA的正义链置换,mRNA的位
展基金计划重点项目(No.ZD200714)资助
置与最初正义链的位置相同,从而被核酸酶在相同位置