发展以抗乙肝病毒为目的RNA干扰的思路
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潘金水, 任建林, 王小众
抗乙肝病毒;RNA干扰;静默机制;干扰片段,潘金水, ,任建林,王小众,通讯作者：,摘要,关键词:,0,引言,1优选靶位点准确设计siRNA,2
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潘金水, 福建医科大学2003级硕士班, 现在厦门大学附属中山医院消化内科工作 福建省厦门市 361004
任建林, 厦门大学附属中山医院消化内科 厦门市消化病研究所 福建省厦门市 361004
王小众, 福建医科大学附属协和医院消化内科 福建省福州市 350001
通讯作者：任建林, 361004, 福建省厦门市湖滨南路201号, 厦门大学附属中山医院消化内科, 厦门市消化病研究所. jianlinr@msn.com
收稿日期: 2005-10-14 接受日期: 2005-10-31
摘要
RNA干扰的重要作用之一就是治疗应用, 如进行抗病毒治疗等. 体内RNA干扰存在干扰片段稳定性差、转运效率低等不足之处. 随着研究的深入, 学者们对上述问题提出了各种解决方案. 本文对这些解决方案进行了初步的总结.
关键词: 抗乙肝病毒; RNA干扰; 静默机制; 干扰片段
潘金水, 任建林, 王小众. 发展以抗乙肝病毒为目的RNA干扰的思路 2005;13(23):2721-2725
0 引言
自从上世纪九十年代发现RNA干扰(RNA interference, RNAi)这一现象以来, RNAi已被广泛应用于基因功能、抗病毒治疗和信号转导系统上下游分子相互关系的研究. 乙肝病毒(hepatitis B virus, HBV)可导致急、慢性肝炎、肝硬化、肝细胞癌等一系列严重甚至可能危及生命的后果. 虽然普及乙肝疫苗以来, 病毒携带者及急慢性肝炎患者数量已有明显下降, 但目前对于已携带有HBV的患者并无治疗良策, 因现有的抗病毒药物疗效欠佳[1-5], 且未能清除HBV转录本并可导致耐药突变. RNAi是指由特定双链RNA(double stranded RNA, dsRNA)引发同源mRNA降解的转录后基因静默机制, 是一种古老的保护机体免受病毒入侵的机制. 由于RNAi作用机制的特殊性, 已有多组体外试验显示出RNAi在抗HBV方面的优越性[6-8]. 但是RNAi同样也存在一些局限之处, 主要有: (1)干扰片段(small interfering RNA, siRNA)与靶mRNA的序列必须精确配对, 否则将导致干扰效应的明显下降; (2) siRNA转运入细胞的效率较低; (3) siRNA在体内稳定性差, 极易被体内的细胞RNA酶降解[9-12]. 本文结合目前研究成果试就上述问题的解决方案进行初步的探讨.
1 优选靶位点准确设计siRNA
目前将HBV分为8个基因型, 即A, B, C, D, E, F, G和H型. 我国存在A, B, C, D等4个基因型, 北方城市以基因C型流行为主, 由北方至南方, 基因B型感染率逐渐增高, 深圳基因B型和C型感染率比例相当, 少数民族地区基因D型有较高的感染率, 西藏则以D型为主[13]. 已知不同基因型及同一基因型内部HBV基因组核苷酸序列存在变异现象, 但位点变异的机率并不均等. 董菁等[14]研究表明可将HBV基因组分为高度可变区及高度保守区. 因此, 设计siRNA时选择区域流行率较高的基因型的高度保守区作为靶位点, 将使siRNA适应性更广. 此外, 针对HBV四个开放读码框设计的siRNA干扰效应并不相同, Zhang et al[15]发现针对S区的siRNA干扰效应更为显著. 据推测可能为针对S区的siRNA除抑制HBsAg合成外, 同时具有影响HBV DNA聚合酶合成的＂额外效应＂所致. 但Konishi et al[6]的观察与此有所不同: 针对多聚腺苷酸尾的siRNA干扰效应最强, 其次为前C区, 再次为S区. 可以推测, 针对某一特定开放读码框并根据干扰位点选择原则[16]设计的干扰片段并不一定具有相同的干扰效应. 这可能与mRNA具有二级结构, 并且某些序列与蛋白质结合有关, 因而mRNA上的某些序列可能位于其空间结构的内侧, 不易于为RNA诱导的静默复合体(RNA-induced silencing complex, RISC)结合所致. 以往多数的siRNA设计程序主要是根据GC含量来选择靶位, Heale et al[17]认为这种方法易于造成假阴性, 建立在对靶mRNA二级结构分析基础上的可及性预测(accessibility prediction), 更易于筛选出理想的靶位点, 并认为siRNA二聚体端热力学特性是影响干扰活性的主要因素 ......
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