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国际研究进展
1.新纳米粒子对抗癌细胞- The targeted delivery of multicomponent cargos to cancer cells by nanoporous particle-supported lipid bilayers. Nature Materials.2011,1:389–97
美国国家能源部下属的桑迪亚国家实验室和新墨西哥大学癌症研究和治疗中心的科学家，研发出了一种有效的策略、用纳米粒子和药物双管齐下攻击癌细胞的方法。相关研究发表于近日出版的《自然•材料学》杂志上。
直径约为150纳米的二氧化硅纳米颗粒就像一个多孔的蜂巢，其具有很大的容量和表面积，能存储大量种类繁多的药物。该纳米粒子和周围环绕脂质体结合在一起，可被看做一个能作为运载工具的“原始细胞”，能将治疗癌症的“鸡尾酒药物”运送至人体内以杀死癌细胞。膜会封住“鸡尾酒药物”，纳米粒子会让膜保持稳定并包含和释放“原始细胞”内的治疗药物。 “原始细胞”中脂质体在没有找到癌细胞之前，阻止有毒化疗药物从纳米粒子中泄露出来，并在肝脏和其他器官附近漂游循环几天或几周，搜寻癌细胞。
科学家们正在持续优化这种二氧化硅纳米粒子的大小，直径大小介于50纳米到150纳米之间的粒子能吸收的癌细胞最多，并且表示该方法将于5年内进行商业化开发和应用。
2.RNA干扰技术在HIV治疗中的研究进展 (2)- An Aptamer-siRNA Chimera Suppresses HIV-1 Viral Loads and Protects from Helper CD4+ T Cell Decline in Humanized Mice.Sci Transl Med. 2011 Jan 19;3(66):66ra6.
siRNAs（small interfering RNA,小核酸）是一些短的双股RNA分子，它们能够干扰某一特定基因的表达。John Rossi及其同事通过将siRNAs加附到被称作适体的短分子的终端,这些适体也是由RNA构成的。这种组合的分子的功能就像是一枚导弹；适体是其中的导向部分，它能向感染HIV的细胞猛扑过去，与HIV包膜结合并传送出致命的装载物siRNAs。适体部分还能肃清在血液中循环的病毒。附着在适体上的siRNA可降解在HIV基因组中的一个关键成分：tat/rev基因，为在小鼠中阻断病毒复制施加了一个额外的治疗性打击。
Rossi及其同事通过在小鼠体内移植人类的造血干细胞而使其携带了人类的血液和免疫系统。这些动物感染了HIV并产生出了许多的该种病毒。注射一次适体 - siRNA分子可令其血液中HIV的浓度发生急剧的下降，并且可持续一周。尽管适体 - siRNA 分子需要注射才能起作用，但研究人员希望配制出一种在人体内每月只需注射一次即有效的剂型。此外，由于适体可随意地与不同的siRNAs混合并配伍，因此这是一种比发现另外新的针对像HIV这样的标靶一直在变动的药物要快得多而且更为灵活的方法。
3.黑色素瘤新靶向治疗的研究：Macrophage inhibitory cytokine-1 regulates melanoma vascular development. Am J Pathol. 2010 Jun;176(6):2948-57.
宾夕法尼亚州立大学医学院的福尔曼基础研究实验室发现抑制促进肿瘤血管发生的MIC-1蛋白会有效的治疗黑色素瘤。67%的黑色素瘤患者的MIC-1水平比正常人高5-6倍。在过去，血管内皮生长因子VEGF被确定为血管生成的主要因素。然而，针对VEGF本身并不能阻止黑色素瘤患者的肿瘤生长。在动物和人的黑色素瘤组织中用siRNA降低MIC-1的蛋白量，从而抑制了血管生成和肿瘤生长。因为血管生成减少了，肿瘤不能从外界吸收营养成分，同时也减少肿瘤毒性物质的释放量，最终可抑制肿瘤生长。因此，减少MIC-1量在治疗黑色素瘤的药物研发中具有重要意义。
4.siRNA递送技术新进展--- Lipid-like materials for low-dose, in vivo gene silencing.PNAS,2010,107:1864-1869.
以往常规的siRNA治疗大多沉默一个基因而达到效果，最近麻省理工学院（MIT）和Alnylam Pharmaceuticals的研究人员合作开发出新的RNAi递送方法，可同时沉默5个基因，比以往技术更有效，且沉默基因所需的剂量更少。研究人员将siRNA与一种脂质体的小分子lipidoid混合，药物剂量不超过0.01 mg/kg，注射到小鼠体内发挥作用。该研究为RNA干扰技术的治疗应用提供了更有效更安全的途径。
5.RNA干扰技术在HIV治疗中的研究进展--- A highly efficient short hairpin RNA potently down-regulates CCR5 expression in systemic lymphoid organs in the hu-BLT mouse model. Blood, 2010, 115(8):1534-1544.
艾滋病，即获得性免疫缺陷综合征，被称为“史后世纪的瘟疫”，严重地威胁着人类的生存，已引起世界卫生组织及各国政府的高度重视。然而针对艾滋病的治疗药物却收效甚微。最新发表在Blood杂上的一篇用RNA干扰技术治疗艾滋病的研究取得了突破性的进展。已有的研究数据表明CC5受体水平降低对HIV感染具有抑制作用。研究者构建了小发夹结构RNA，在小鼠体内运用RNA干扰技术敲低CC5受体表达，从而取得了动物对HIV感染的抵抗效果。该研究为HIV治疗提供了一种新的思路，未来有望成为一种防治HIV感染的新型药物。
6.前列腺癌siRNA靶向治疗新进展--- Systemic administration of optimized aptamer-siRNA chimeras promotes regression of PSMA-expressing tumors. Nature Biotechnology,2009,27:839-846.
运用siRNA的方法治疗肿瘤的研究备受关注，然而如何将siRNA药物准确的递送到肿瘤细胞一直是困扰研究进度的重要环节。前期针对前列腺癌的研究利用化合物aptamer与siRNA结合，将aptamer-siRNA直接注射到动物模型的肿瘤内，结果表明能够抑制肿瘤细胞的生长。然而直接的瘤内注射在临床治疗中不易为患者程接受。本篇报道在以前的研究基础上对化合物进行改良，产生的第二代化合物aptamer与siRNA结合后能够通过系统给药达到特异性抑制肿瘤生长的效果。该研究对治疗其他类型的肿瘤提供了新思路。
7.新型磁性纳米颗粒siRNA药物--- A novel magnetic crystal-lipid nanostructure for magnetically guided in vivo gene delivery. Nat Nanotechnol,2009, 4(9):598-606.
在利用纳米技术进行siRNA药物递送的研究中日本研究人员发明了一种新配方制成的磁性纳米颗粒用于输送核酸药物，可抑制小鼠肿瘤的生长。他们发现，与商业化的纳米颗粒药物运输器相比，用这种纳米颗粒输送癌症基因沉默因子RNA能更有效地抗击肿瘤。新发明有望提高针对各种癌症的基因药物递送系统的效率。将携带最优化序列siRNA的磁性纳米颗粒注入小鼠的血管中，然后通过磁铁引导携带siRNA的纳米颗粒进入肿瘤，这种磁铁粘贴或是种植在肿瘤附近的皮肤下面。经过8次最优化剂量的注射后，这种特定的siRNA会到达目的地，并阻断肿瘤血管的生长。他们相信，这种新型磁性纳米颗粒比目前已有的磁性纳米颗粒有更好的抗肿瘤效果，并有望广泛应用于多种癌症基因治疗的基因发送系统中。
8.金纳米壳递送siRNA的新进展--- Laser-Activated Gene Silencing via Gold Nanoshell-siRNA Conjugates. ACS Nano, 2009, 3 (7):2007–2015.
美国加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）的研究人员报道：在培养皿中将来自小鼠的癌细胞进行培养，然后引入具有肽脂涂层的金纳米壳，并封装成可被细胞吸收的siRNA药物。再将细胞暴露在非损伤性的红外激光下，即可将siRNA释放到癌细胞中。研究者称将这种内化纳米粒子在一束近红外激光（调谐至能以一种特定的空间模式实现峰值吸收）中暴露数秒钟，药物即可释放。该新方法的意义在于能够利用激光控制释放这一方便而强大的工具，允许对特定细胞释放出精确剂量的药物。
9.microRNA调控动脉粥样硬化的机制研究--- MicroRNA-125a-5p partly regulates the inflammatory response, lipid uptake, and ORP9 expression in oxLDL-stimulated monocyte/macrophages. Cardiovasc Res, 2009,83: 131-139.
动脉粥样硬化是心血管疾病中常见的也是危害严重的一种疾病，其病理生理机制尚未明确，目前比较公认的是炎症反应学说，即单核巨噬/泡沫细胞是动脉粥样硬化炎症反应的最主要细胞。ox-LDL（oxidized Low Density Lipoprotein）则是局部单核细胞被激活的主要刺激因子。越来越多的研究结果表明，microRNA在细胞的增殖，凋亡，分化中扮演着重要的角色。上海交通大学附属新华医院的研究人员利用µParaflo®微流体microRNA检测芯片（由LC Sciences公司提供技术服务）分析了oxLDL刺激人原代外周血单核细胞不同时间后microRNAs的表达差异。结果发现有5个microRNA存在显著的差异表达，即microRNA-125a-5p，microRNA-9，microRNA-146a，microRNA-146b-5p和microRNA-155。其中microRNA-125 a-5p差异最为突出，出现了显著的上调。随后他们利用转染技术成功导入microRNA-125a-5p的抑制物（miR-125a-5p inhibitor），发现抑制microRNA-125a-5p的表达可显著提高细胞对脂类的摄取，并提高了相关的清道夫受体（Scavenger Receptor）的表达和炎症细胞因子的分泌。科研人员进一步对microRNA-125a-5p作用的靶基因进行了预测，并成功证实ORP9（Oxysterol binding Protein-like 9）为microRNA-125 a-5p作用的靶基因之一。上述研究表明microRNA-125a-5p可能部分参与调控oxLDL刺激的单核细胞过程中的炎症反应，脂类摄取和ORP9表达，而该过程有可能起到了阻止动脉粥样硬化发生的作用。
10.C3PO，RNA干扰机制中的新成员--- C3PO, an endoribonuclease that promotes RNAi by facilitating RISC activation. Science,2009,325(5941):750-753.
德州大学西南医学中心生物化学系，埃默里大学神经退行性疾病研究中心，人类遗传学系，霍华休斯医学研究所的科学家在RNAi效率研究方面取得新的进展。双链RNA对基因表达的阻断作用被称为RNA干扰（RNA interference, RNAi ），双链RNA经酶切后会形成很多小片段，称为siRNA，这些小片段一旦与信使RNA(mRNA)中的同源序列互补结合，会导致mRNA失去功能，即不能翻译产生蛋白质，也就是使基因“沉默”。在RNAi过程中，发挥重要作用的就是siRNA复合物（RISC），核糖核酸内切酶Argonaute和单链siRNA直接指导mRNA的切割。研究人员在体外构建了参与RNAi过程的一系列物质如长双链RNA和双链体siRNA，果蝇Dicer-2，R2D2和Ago2蛋白。并且在研究中发现了促进RNAi的调节因子命名为C3PO。它是由Translin和Trax组成的复合物，是Mg2+离子依赖性的核糖核酸内切酶，通过清除siRNA切割mRNA的残留物来提高RISC的效率。
11.siRNA药物递送新进展. PTD-DRBD Efficient siRNA delivery into primary cells by a peptide transduction domain–dsRNA binding domain fusion protein. Nature Biotechnology,2009,27:567-571.
来自美国霍华休斯医学研究所、加州大学圣地亚哥分校以及日本的研究人员共同发表在nature上的一篇文章报道了新的siRNA递送方法。由于siRNA的尺寸和带负电的特性，导致其难以快速进入细胞，尤其是原代培养的细胞，因此递送方式是制药和研究领域的关键问题。研究者发现肽转导域（PTD）蛋白小段有穿透细胞膜的能力，提示它可以作为siRNA的载体。然而由于siRNA带有较强的负电，而PTD带正电，它们的集合体不能进入细胞，所以简单地将siRNA搭载到PTD上并不能奏效。而后研究者将PTD与双螺旋RNA结合域（double-stranded RNA-binding domain, DRBD）组成融合蛋白，命名为PTD-DRBD。该融合蛋白掩盖了siRNA的负电性，能够进入细胞并将siRNA递送入细胞，达到基因沉默的效应。同时该方法不引起明显的细胞毒性、脱靶效应和免疫反应。
12.RNA干扰参与DNA损伤. qiRNA is a new type of small interfering RNA induced by DNA damage. Nature,2009,459:274-277.
RNA干扰是通过小分子RNA去达到基因沉默的一种细胞内调节机制。除了siRNA和microRNA以外，RNA干扰过程中还存在其它类型的小分子RNA来调节基因表达。这些小分子RNA是由变体RNA（aRNA）或前体RNA（pre-RNA）经RNA依赖的RNA多聚酶催化产生，但是目前的机制尚不明确。Yi Liu等研究者在真菌中的研究发现，当DNA损伤发生后会生成aRNA和以aRNA为前体依赖于RNA的RNA聚合酶QDE-1的qiRNA。qiRNA约20-21个核酸，因与Argonaute蛋白QDE-2相互作用而得名。该研究表明RNA干扰对DNA损伤敏感，此外qiRNA是DNA损伤应答过程中的环节，它能抑制细胞内错误蛋白的翻译，避免DNA损伤对细胞带来的伤害。
13.siRNA药物治疗新突破---口服递送.Orally delivered siRNA targeting macrophage Map4k4 suppresses systemic inflammation. Nature, 2009,458:1180-1184 .
RNA干扰作为目前科学界研究最热的领域之一，也为国际各大制药公司所看好，认为是未来药物研发的新希望。然而长久以来siRNA的递送方式始终是制约其新药开发方向的瓶颈，即安全且有效的作用。最新发表在《Nature》的文章就这一问题做出了突破性的贡献。研究人员选择炎症相关疾病作为靶点，设计针对MAP4k4酶（一种介导细胞因子表达的酶）的siRNA。运用一种全新的递送系统，将siRNA装在微米尺度的β，3-D葡聚糖中。以口服形式给疾病模型小鼠（脂多糖诱导的炎症疾病），结果发现接受治疗的小鼠存活率提高，葡聚糖携带的siRNA能有效抑制全身性炎症。并且新的口服形式的递送系统比传统的递送系统效率高250倍。这一技术为科学家们研发其他类别的口服RNAi药物提供了思路。
14.一种新型的RNAi技术---U1 Adaptor. Gene silencing by synthetic U1 adaptors. Nature Biotechnology,2009, 27(3):257-63.
来自罗格斯大学，新泽西大学的研究小组报道了一种新型的RNAi技术，该技术具有广阔的应用前景，可明显的提高基因沉默的效率。这个技术的核心是针对靶器官的RNA合成技术。他们发现了一种新的基因沉默因子，称为U1 Adaptor，通过新的机制来达到提高基因沉默的效果。它具有双重独立的功能结构区域。一个功能结构区域是靶基因的结合位点，该位点能针对任何一个基因量身定制；第二个功能结构区域是一个携带snRNP的域，可在pre-mRNA polyA尾巴形成阶段抑制mRNA的成熟，以达到在表达水平沉默基因的能力。该技术不仅能用于基因功能的研究，还能用于探索基因沉默的靶点，具有更广泛的基础研究和临床意义。
15.RNA干扰技术的新进展---aiRNA. Asymmetric RNA duplexes mediate RNA interference in mammalian cells. Nat Biotechnol,2008, 26(12):1379-82.
目前的RNA干扰技术通常合成19-21bp的RNA双链，为对称结构。最新的一项研究表明不对称RNA，即asymmetric interferencing RNA（aiRNA），不仅有更高的干扰效应，其引发的脱靶效应比传统应用的siRNA明显减弱。aiRNA分子小，仅15bp，且反义链的两末端均突出。
16.Argonaute蛋白的结构和作用方式研究进展. Structure of the guide-strand-containing argonaute silencing complex. Nature,2008,456(7219):209-13.
RNA干扰导致基因沉默现象的揭示仅仅十年，其分子机制还有待深入探讨。但该技术已经在基础研究中广泛应用，并且有望成为治疗人类疾病的新型药物。最近，Wang等人发表在自然杂志上的文章详细解析了基因沉默的具体途径和方式，描述细菌蛋白复合物如何选择并剪接RNA分子，最终降解RNA分子沉默基因表达的目过程。研究者首次捕捉到argonaute蛋白与遗传模板RNA靶位结合的图像。在RNA干扰机制中，argonaute蛋白是重要的控制因子。在哺乳动物细胞中，argonaute2结合到RNA的一个引导模板上，这个引导模板接着结合到互补的RNA靶位上，促进argonaute2切割靶位RNA，并阻止RNA成为翻译的模板，达到沉默基因的目的。
17.运用RNA干扰技术降低血胆固醇水平. Therapeutic RNAi targeting PCSK9 acutely lowers plasma cholesterol in rodents and LDL cholesterol in nonhuman primates. PNAS, 2008,105(33):11915-20.
枯草溶菌素转化酶9（Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 ，PCSK9）在血胆固醇代谢中起重要作用。它抑制肝脏低密度脂蛋白受体的表达，从而增加血浆低密度脂蛋白胆固醇水平。Kevin Fitzgerald及其同事利用小干扰RNA（siRNA）技术抑制PCSK9蛋白质的产生，达到降低血脂的效果。在大鼠和小鼠体内的研究均表明，siRNA抑制PCSK9的表达，血中胆固醇水平降低60%。对于猴子，仅仅一次治疗就迅速降低了LDL胆固醇40%到60%，持续了至多3个星期，并且没有影响高密度脂蛋白和甘油三酯的水平。该研究证明PCSK9作为一个治疗靶点，运用RNA干扰技术可以显著降低血胆固醇水平，对临床治疗高胆固醇血症有重要的意义。
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发表于 2011-7-15 17:41
