RNA干擾與鼻咽癌的研究進(jìn)展

1、RNA干擾與鼻咽癌的研究進(jìn)展【摘要】RNA干擾RNAi是利用雙鏈小片段RNA高效、特異性地降解細(xì)胞內(nèi)同源RNA，阻斷體內(nèi)基因表達(dá)，使細(xì)胞出現(xiàn)靶基因缺失的表型1。近幾年，RNA干擾研究在國內(nèi)外迅速開展，并且擴(kuò)大到許多方面，如抑制病毒的研究、抑制多藥耐藥基因的表達(dá)、在人體寄生蟲研究中的應(yīng)用、基因治療、腫瘤研究等。而鼻咽癌的發(fā)病機(jī)制與許多致病因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)研究說明RNAi可以通過多種途徑影響鼻咽癌細(xì)胞的生長，因此RNAi可能為鼻咽癌治療提供新的方法?！娟P(guān)鍵詞】RNA干擾鼻咽腫瘤小干擾RNA1RNAi的根本過程和作用機(jī)制RNA干擾(RNAinterferene，RNAi)是由雙鏈RNA(dublest

2、randedRNA，dsRNA)介導(dǎo)、特異性地降解相應(yīng)序列的RNA，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄后程度的基因沉默(psttransriptinalgenesilening，PTGS)現(xiàn)象，具有高效性和高度特異性，已成為基因功能研究中的一種快速、簡便的新方法。目前主要有3種作用機(jī)制形式，即轉(zhuǎn)錄程度、翻譯程度和轉(zhuǎn)錄后程度。其中轉(zhuǎn)錄后程度是RNAi在各種生物中實(shí)現(xiàn)的主要方式。1.3轉(zhuǎn)錄后程度目前，轉(zhuǎn)錄后程度上的干擾是研究最多、最清楚的一種機(jī)制。其作用大致可分為以下兩個(gè)階段。1.3.1siRNA形成階段外/內(nèi)源性dsRNA通過Argnaute家族基因編碼的蛋白質(zhì)的識(shí)別，誘導(dǎo)dsRNA與Dier結(jié)合。在ATP的參與下被

3、Dier酶切成2123?nt長度的小干擾RNA(sallinterferingRNA，siRNA)。Billy等5在小鼠畸胎瘤細(xì)胞F19和P19的細(xì)胞質(zhì)提取物中發(fā)現(xiàn)長727?bp的dsRNA被剪切為約2123?nt片段，即siRNA，強(qiáng)烈抑制了同源基因的表達(dá)。Zare等6報(bào)道，無活性RIS存在于胚胎細(xì)胞中，并以250?ku分子質(zhì)量的前體形式存在，在ATP激活下加工成100?ku的RIS，切割底物RNA。RIS與互補(bǔ)的靶RNA結(jié)合，在酶的催化下切割、降解，從而到達(dá)干擾基因表達(dá)的作用。1.3.2擴(kuò)增循環(huán)階段RNAi的擴(kuò)增循環(huán)機(jī)制即特異性siRNA與靶RNA結(jié)合后，沒有被活性酶切割、降解。而是以si

4、RNA中的一條鏈為引物，以靶RNA的研究進(jìn)展為模板，在RNA依賴的RNA聚合酶的作用下，延伸形成新的雙鏈RNA，被Dier內(nèi)切酶或相關(guān)酶切割為新的2123?ntsiRNA。2RNAi的特征2.1高效性7注入細(xì)胞內(nèi)的siRNA比細(xì)胞內(nèi)的RNA量要少得多。但由于其自身的放大機(jī)制，仍可對(duì)目的基因產(chǎn)生有效地阻斷。2.2高特異性由dsRNA降解成的小干擾RNA，除其正義鏈3端的兩個(gè)堿基在序列識(shí)別中不起主要作用外，其余堿基在序列識(shí)別中都是必需的，單個(gè)堿基的改變即能使RNAi失效，RNAi能特異性降解RNA，針對(duì)同源基因共有序列的RNAi那么可使同源基因全部失活。2.3共抑制性RNAi是雙鏈RNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄

5、后基因沉默機(jī)制，它的啟動(dòng)子相當(dāng)活潑，外源基因可以轉(zhuǎn)錄，但不能正常積累RNA。RNAi作用不僅使外源基因在轉(zhuǎn)錄后程度上失活，同時(shí)誘導(dǎo)與其同源的內(nèi)源基因沉默。2.4高穿透性RNAi具有很強(qiáng)的穿透才能，能在不同的細(xì)胞間長間隔 傳遞和維持。2.5遺傳性已在線蟲中觀察到RNAi效應(yīng)通過生殖系統(tǒng)傳遞到后代，說明RNAi具有一定的遺傳性。2.6干擾結(jié)果出現(xiàn)快RNA干擾基因的表達(dá)發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后，通過降解細(xì)胞質(zhì)中同源RNA，阻斷該基因的表達(dá)，干擾結(jié)果在短時(shí)間內(nèi)就可產(chǎn)生，這是其他實(shí)驗(yàn)技術(shù)無法比較的。2.7雙干擾系統(tǒng)哺乳動(dòng)物中存在有非特異性干擾和特異性干擾兩條獨(dú)立的途徑。非特異性干擾反響是由大于堿基對(duì)(bp)的雙鏈R

6、NA介導(dǎo)，導(dǎo)致整個(gè)細(xì)胞中非特異性蛋白合成抑制，RNA降解；特異性反響由2125?bp的小干擾RNA介導(dǎo)，可逃避非特異性干擾系統(tǒng)的監(jiān)控，只降解與其序列相應(yīng)的單個(gè)基因的RNA。2.8RNAi具有ATP依賴性Dier對(duì)dsRNA的切割、RIS的形成以及RdRP對(duì)沉默信號(hào)的擴(kuò)增都需要ATP供能。3RNA干擾治療鼻咽癌前景3.4VEGF與RNA干擾腫瘤血管形成是腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的主要因素。VEGF作為有力的絲分裂素及血管浸透性治療劑，其主要生物學(xué)功能有：1選擇性地增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂，刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖并促進(jìn)血管形成；2升高血管尤其是微小血管的浸透性，使血漿大分子外滲沉積在血管外基質(zhì)中，為腫瘤細(xì)胞的生長

7、和新生毛細(xì)血管網(wǎng)的建立提供營養(yǎng)。血液中VEGF程度在人類的多數(shù)腫瘤中是一種有用的預(yù)測(cè)因子。VEGF在67的鼻咽癌患者中過度表達(dá)，VEGF的高表達(dá)與鼻咽癌的復(fù)發(fā)率高及患者的生存顯著相關(guān)19。近來有學(xué)者用ELISA法測(cè)定VEGFsiRNA轉(zhuǎn)染后24?h，36?h對(duì)鼻咽癌細(xì)胞NE細(xì)胞株(昆明細(xì)胞庫提供)內(nèi)VEGF的抑制作用20，結(jié)果顯示，在轉(zhuǎn)染后24h其抑制率達(dá)40，轉(zhuǎn)染后36?h，VEGFsiRNA在鼻咽癌上皮樣細(xì)胞系中幾乎完全抑制VEGF的分泌。HE切片那么說明，VEGFsiRNA組裸鼠腫瘤細(xì)胞有大面積壞死灶，癌細(xì)胞周圍間質(zhì)水腫明顯。對(duì)照組腫瘤細(xì)胞生長良好，壞死區(qū)少見，形態(tài)正常，無塌陷。因此通過RNA干擾VEGF，有可能影響鼻咽癌血管的生長和原發(fā)瘤的生長與浸潤，對(duì)鼻咽癌的治療有非常重要的意義。4展望RNA干擾已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，國內(nèi)外應(yīng)用RNA干預(yù)技術(shù)治療鼻