RNA干擾與鼻咽癌的研究進展

1、RNA干擾與鼻咽癌的研究進展【摘要】RNA干擾RNAi是利用雙鏈小片段RNA高效、特異性地降解細胞內(nèi)同源RNA，阻斷體內(nèi)基因表達，使細胞出現(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、在人體寄生蟲研究中的應用、基因治療、腫瘤研究等。而鼻咽癌的發(fā)病機制與許多致病因素有關(guān)，實驗研究說明RNAi可以通過多種途徑影響鼻咽癌細胞的生長，因此RNAi可能為鼻咽癌治療提供新的方法。【關(guān)鍵詞】RNA干擾鼻咽腫瘤小干擾RNA1RNAi的根本過程和作用機制RNA干擾(RNAinterferene，RNAi)是由雙鏈RNA(dublest

2、randedRNA，dsRNA)介導、特異性地降解相應序列的RNA，從而導致轉(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、最清楚的一種機制。其作用大致可分為以下兩個階段。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)的識別，誘導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在小鼠畸胎瘤細胞F19和P19的細胞質(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，強烈抑制了同源基因的表達。Zare等6報道，無活性RIS存在于胚胎細胞中，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與互補的靶RNA結(jié)合，在酶的催化下切割、降解，從而到達干擾基因表達的作用。1.3.2擴增循環(huán)階段RNAi的擴增循環(huán)機制即特異性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注入細胞內(nèi)的siRNA比細胞內(nèi)的RNA量要少得多。但由于其自身的放大機制，仍可對目的基因產(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端的兩個堿基在序列識別中不起主要作用外，其余堿基在序列識別中都是必需的，單個堿基的改變即能使RNAi失效，RNAi能特異性降解RNA，針對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介導的轉(zhuǎn)錄

5、后基因沉默機制，它的啟動子相當活潑，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，同時誘導與其同源的內(nèi)源基因沉默。2.4高穿透性RNAi具有很強的穿透才能，能在不同的細胞間長間隔 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干擾基因的表達發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后，通過降解細胞質(zhì)中同源RNA，阻斷該基因的表達，干擾結(jié)果在短時間內(nèi)就可產(chǎn)生，這是其他實驗技術(shù)無法比較的。2.7雙干擾系統(tǒng)哺乳動物中存在有非特異性干擾和特異性干擾兩條獨立的途徑。非特異性干擾反響是由大于堿基對(bp)的雙鏈R

6、NA介導，導致整個細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，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的單個基因的RNA。2.8RNAi具有ATP依賴性Dier對dsRNA的切割、RIS的形成以及RdRP對沉默信號的擴增都需要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，其主要生物學功能有：1選擇性地增強血管內(nèi)皮細胞有絲分裂，刺激內(nèi)皮細胞增殖并促進血管形成；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，為腫瘤細胞的生長

7、和新生毛細血管網(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測因子。VEGF在67的鼻咽癌患者中過度表達，VEGF的高表達與鼻咽癌的復發(fā)率高及患者的生存顯著相關(guān)19。近來有學者用ELISA法測定VEGFsiRNA轉(zhuǎn)染后24?h，36?h對鼻咽癌細胞NE細胞株(昆明細胞庫提供)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40，轉(zhuǎn)染后36?h，VEGFsiRNA在鼻咽癌上皮樣細胞系中幾乎完全抑制VEGF的分泌。HE切片那么說明，VEGFsiRNA組裸鼠腫瘤細胞有大面積壞死灶，癌細胞周圍間質(zhì)水腫明顯。對照組腫瘤細胞生長良好，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，對鼻咽癌的治療有非常重要的意義。4展望RNA干擾已成為當今研究的熱點，國內(nèi)外應用RNA干預技術(shù)治療鼻