肿瘤治疗——RNA干扰.pptVIP

肿瘤治疗——RNA干扰 093338 刘忠柳 outline 什么是RNA干扰 RNA干扰的机制 RNA干扰和肿瘤治疗 实例：乳腺癌 什么是RNA干扰（RNAi） RNAi 是指小分子双链RNA （dsRNA)抑制同源序列基因的表达 目前，已知具有功能作用的小分子干扰RNA 主要包括小干扰RNA（s i R N A ）、微小R N A （m i R N A ）和Piwiinteracting RNA（piRNA）3 类 主要特征： 1.特异性： RISC与目的基因mRNA地结合严格遵循碱基互补原则 2.高效性 RNAi过程中将以siRNA为引物，mRNA为模板不断地合成dsRNA，组装RISC,反应效果得以放大 3.siRNA浓度依赖性 高浓度地siRNA不但增强反应效力，还能抵抗RNA依赖性腺苷酶对反应地抑制。 4.dsRNA长度限制 长度200-500bp地dsRNA能与Dicer酶较好的结合 5.靶基因位点的选择 作用的位点一般位于外显子内, 对内含子和启动子无效 RNAi机制 siRNA引起的基因沉默 细胞内的dsRNA被RNase!家族中双链特异的Dicer 核糖核酸酶以ATP 依赖的方式切割成siRNA。Dicer 酶含有一个解螺旋酶结构域、一个PAZ 结构域、一个dsRNA 结合结构域和2 个RNaseIU 结构域。其中, PAZ 结构域是Argonaute 基因家族的保守结构域, 与RNA 结合有关。解螺旋酶结构域可能催化dsRNA 解螺旋, 有利于Dicer 酶切割。被Dicer 酶切割成的siRNA 具有相似的结构特征: 长为21~ 23 核苷酸(Nu??cleotide, nt) 的双链RNA, 5’单磷酸和3’羟基末端, 互补双链的3’端均有2~ 3 nt 的单链突出。siRNA 中的一条链与蛋白复合物结合后形成RISC , 同时解链, 正义链离开, 然后反义链在ATP 的作用下, 通过碱基互补配对原则与同源的靶mRNA 结合, 在核酸内切酶的作用下, 将靶mRNA 切断, 从而阻断其翻译成蛋白质RISC 是一种核酸和蛋白质的复合物( 包括蛋白质和siRNA) , 已经在果蝇和人类细胞中得到纯化, 而且都含有Argonaute 蛋白家族的成员[ 8] , 这种蛋白被认为是RISC 复合物的核心成分。另一种情况是, 与mRNA 结合后, 在依赖于RNA 的聚合酶作用下以mRNA 为模板、siRNA 为引物指导合成dsRNA, 然后Dicer 酶再切割, 导致mRNA 的降解 miRNA 诱导的基因沉默?? miRNA 主要是通过抑制翻译过程来实现基因的沉默。 大多数miRNA 与底物mRNA 不完全配对结合, 成熟的双链miRNA 会很快被整合miRISC 中。成熟miRNA 结合到与其序列互补的mRNA 位点, 通过2 种依赖于序列互补机制负性调控靶基因的表达。通过抑制翻译还是降解而发挥作用是由miRNA 和它的目的mRNA 之间的错配程度决定的,由于miRNA 可以对不完全互补的mRNA 配对来抑制蛋白质的翻译过程, 因而每个miRNA 可以有多个靶基因, 而几个miRNA可以调节同一个基因。 RNA干扰和肿瘤治疗 最初RNAi在肿瘤学的应用主要是针对突变的肿瘤基因、增生、转位和病毒基因，阐明其功能以及和其它基因之间的相互联系。应用RNAi技术探索各种基因的功能及相互作用为筛选新的药物靶基因提供了便利。RNAi 已用来加强现存药物如伊马替尼（imatinib）和雷帕霉素的作用。 现在RNAi还主要运用于研究方面。未来的方向主要是把RNAi从研究中广泛地运用到临床的恶性肿瘤治疗上。 RNAi 所面临的问题 RNAi用于临床肿瘤治疗要解决两个问题，首先如何把有效的干扰 RNA 带到肿瘤细胞内，对特异性靶基因产生特异性的抑制作用；其次，如何避免RNAi 带来的副作用。 载体问题 血流中的 siRNA 或 DNA 很难通过细胞膜屏障和逃避内体溶酶体的降解作用。为了提高 siRNA 的运载效率，学者们发展了很多病毒和非病毒运载体系，大大提高了运载 siRNA 的效率。如基于逆转录病毒、腺病毒和腺相关病毒的运载系统在体内外均实现了RNAi 介导的基因沉默；阳离子脂质体或聚乙醇胺均用作 siRNA 运载体。壳聚糖是一种阳离子多糖，已广泛用于药物的运载，特别是DNA 介导的基因治疗药物的运载。 脱靶效应 如果考虑将 siRNA 作为治疗药物，