浅谈核酸药物

摘要：核酸药物是各种具有不同功能的寡聚核糖核苷酸(RNA)或寡聚脱氧核糖核苷酸(DNA)，主要在基因水平上发挥作用。一般认为，核酸药物包括Aptamer、抗基因(Antigene)、核酶(Ribozyme)、反义核酸(Antisencenucleic acid)、RNA干扰剂。由于其具有特异性针对致病基因，也就是说具有特定的靶点和作用机制，因此核酸药物具有广泛的应用前景。该文就核酸药物的分类简要介绍核酸药物及其研究进展。

关键词：核酸Aptamers　抗基因　核酶　反义核酸　RNA干扰

中图分类号：T52　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2010)01.048-02

1　Aptamers

Aptamer指的是能结合蛋白或其他小分子物质的单链或双链寡核苷酸。。体外筛选技术的发展和PCR技术的应用，使得Aptamer的研究近年来有了长足的进步，筛选到了一大批能与各种蛋白或小分子特异紧密结合的核酸分子(Apta-mer)。这些Aptamer包含了RNA、双链DNA、单链DNA等多种形式的寡聚核苷酸，其配体的性质各异。用于抗病毒的aptamer多为RNA分子，与基因表达调控有关的重要病毒蛋白作为其作用靶点，如HCV NS3-4A蛋白酶等均是理想的药物筛选靶点。

2　抗基因(Antigene)

抗基因核酸化合物能与基因组在复制泡或转录泡处结合，对两个过程都有影响，但只对转录过程的影响具有基因特异性。目前发现的抗基因大多是DNA。Roy等人设计了与干扰素表达调控元件特异性结合的寡核苷酸，可抑制干扰素的表达。。研究表明，B-arrestin2有望成为抑制吗啡耐受的形成以及逆转吗啡耐受状态的有效靶点。高峰等人构建携带B―aires-tin2抗基因RNA的表达载体可有效下调NGl08215神经细胞B-arrestin2的表达，实现基因沉默效应。

3　核酶(Ribozyme)

具有催化功能的RNA和DNA，分别称为酶性RNA和酶性DNA，两者统称核酶(Nucleozyme)。理论上，通过人工设计，核酶可以从mRNA水平对活体细胞内的任何基因进行灭活，从而调控相应蛋白的表达，以达到治疗疾病的目的。目前对于核酶治疗癌症等的研究较多。王神琴等利用小发卡状RNA单独及联合脱氧核酶对鼻咽癌细胞中EB病毒潜伏膜蛋白1(LMPl)基因表达的抑制作用进行研究。研究发现，小发卡状RNA联合脱氧核酶能够提高抑制膜蛋白1基因表达的效率，为探讨联合基因治疗在鼻咽癌基因治疗中的可行性提供实验基础。暑。血管内皮生长因子(VEGF)的过表达在肿瘤组织血管形成中起着重要作用，已经明确报道，大多数结肠癌组织的VEGF存在过表达。常树建等成功构建了抗-VEGF发夹状核酶腺病毒载体，发现其对人结肠癌HT-29细胞感染率可达80％。并对其VEGF的表达有明显的抑制作用。抗一VEGF发夹状核酶在卵巢肿瘤细胞及移植瘤上也显示了一定的抗肿瘤作用。

4　反义核酸(Antisence)

反义核酸是指能与特定mRNA精确互补、特异阻断其翻译的RNA或DNA分子。利用反义核酸特异地封闭某些基因表达，使之低表达或不表达，这种技术即为反义核酸技术。它包括反义RNA、反义DNA和核酶三大技术。与传统药物主要是直接作用于致病蛋白本身的原理相比，反义核酸作为直接作用于致病编码基因的治疗药物，它显示出诸多优点。(1)高度特异性：反义核酸药物通过特异的碱基互补配对作用于靶RNA或DNA，犹如“生物导弹”。(2)高生物活性、丰富的信息量；反义核酸是一种携带特定遗传信息的信息体，碱基排列顺序可千变万化，不可穷尽。(3)高效性：直接阻止疾病基因的转录和翻译。(4)最优化的药物设计：反义核酸技术从本质上是应用基因的天然顺序信息，实际上是最合理的药物设计。(5)低毒、安全：反义核酸尚未发现其有显著毒性，尽管其在生物体内的存留时间有长有短，但最终都将被降解消除，这避免了如转基因疗法中外源基因整合到宿主染色体上的危险性。目前，应用反义核酸治疗恶性肿瘤，已在神经母细胞瘤、膀胱癌、多发骨髓瘤、乳腺癌、胃癌中取得了一定的疗效，并且以反义寡核苷酸药物的应用最为广泛有效。福米韦生(fomivirsen)通过美国FDA批准成为第一个进入市场的ASODN类药物。其他ASODN类药物ISIS2302，ISIS3521／CGP64128A和G3139等在临床试验中也表现出良好的疗效。

5　RNA干扰剂

RNA干扰(RNA interference，RNAi)是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象，是生物长期进化过程中对病毒、转录因子和其他转移核酸等外源物质的防御系统。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。胡晓霞等设计了不同的siRNA，是针对卵巢癌细胞中的基质金属蛋白酶9基因。结果显示，这些siRNA不同程度地抑制了蛋白酶9基因的表达，从而抑制了卵巢癌细胞的黏附和转移。。对于血液系统最主要的恶性肿瘤之一的白血病，近年来的研究表明大部分是基因相关性肿瘤，因此，RNAi也广泛应用于白血病的相关基因功能研究上。现时，已对nm23、SUZl2、iASPP、PNAS-2等基因进行相关的研究，结果表明，该些基因可能参与了白血病细胞的增殖和凋亡过程。。这些致病基因的研究，直接为疾病的治疗提供可行的研究基础。