3、疾病治疗
一方面,RNAi可以直接用于疾病相关基因的抑制,从而达到疾病治疗或预防的目的。例如在抗肿瘤治疗中,RNAi可用于抑制癌基因的表达;或者利用RNAi 的高度特异性敲除点突变激活的癌基因;也可用于抑制基因扩增或抑制融合基因表达;还可用于抑制其他与肿瘤发生发展相关基因(如血管内皮生长因子VEGF或多药耐药基因MDR)的表达。在治疗病毒性疾病的研究中,可以设计针对病毒基因组RNA的siRNA或针对宿主细胞病毒受体的siRNA来抗病毒,目前针对乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、呼吸道合胞病毒(RSV)、流感病毒(influenza virus)、脊髓灰质炎病毒(poliovirus)、 HIV-1、SARS等均取得了令人欣喜的体外病毒抑制作用。但是由于目前基因治疗普遍存在的缺少高效低毒的转运载体,限制了RNAi在体内的应用。另一方面,目前更可能实现的是利用RNAi确定新的疾病相关基因,尤其是建立高通量的RNAi功能分析方法可以为下一步的药物筛选提供更多的可能靶蛋白;并可以利用RNAi来确认许多疾病的发生发展机制,为其治疗提供依据。
4、 在植物中的应用
RNAi的功能之一是保护基因组不被可移动的基因元件如转座子或病毒RNA的侵犯, RNAi效应在植物及线虫中还具有transitive和spreading现象,因而为植物中利用siRNA抗病毒提供了广阔的前景。根据RNAi的随机降解的PCR模式机制下,21nt大小的片段足可以在RdRp作用下产生对靶mRNA其它序列沉默表达作用。这种以靶mRNA为模板的PCR模式尤其适用于抗变异病毒:只需要根据病毒保守的序列设计siRNA,就可抑制所有的变异病毒。
RNAi 存在的若干问题及其前景展望
目前RNAi 机制尚未完全阐明,尤其在哺乳动物细胞中的研究报道不多。siRNA 在哺乳动物细胞中抑制mRNA 表达是有效的,但并不能象果蝇细胞那样完全抑制目的基因的表达,可能是因为生物体是一个复杂的系统,存在多种机制相互作用以调控基因的表达。另外,在哺乳动物中,RNAi 能否成功地抑制基因表达以及抑制的程度还取决于细胞类型。对线虫来说,可以采用注射、浸泡或喂食的方法转入dsRNA,而对哺乳动物来说,寻找高效的方式来转入siRNA 以及快速的方式来筛选RNAi 尚需进一步探索。RNAi 在抗病毒感染中的应用令人振奋,但能否成功还无法保证。在研究中亦有诸多困难:
(1)并不是所有的病毒RNA序列都能比较容易的接近siRNA,被识别、切割。有些病毒靶序列可能隐藏在二级结构下,或者位于高度折叠的区域中,而有些病毒序列可能与蛋白质形成紧密的复合物,阻碍了与siRNA 的识别。
(2)病毒的复制过程并不严格,随意性很强,因此往往产生突变的子代。这一特点能够帮助病毒躲避机体的免疫监控和药物的抑制作用,同时也会干扰siRNA 的识别。
(3)在siRNA 的导入问题上,同样也面临着技术上的困难。
(4)因为细胞内的RNA 酶会降解siRNA,故怎样保证siRNA 的稳定性仍是一个亟需解决的问题。尽管目前对RNAi 的研究还不够深入,RNAi 还不够完善,但这种现象在自然界是普遍存在且有效的,其应用前景十分广阔。它不仅能大大推动人类后基因组计划(蛋白组学)的发展,还有可能设计出RNAi 芯片,高通量地筛选药物靶基因,逐条检测人类基因组的表达抑制情况来明确基因的功能,并且它还将应用于基因治疗、新药开发、生物医学研究等领域,用RNAi 技术来抑制基因的异常表达,为治疗癌症、遗传病等疾病开辟了新的途径。从发现RNAi 现象至今,只有短短的几年时间,但由于它的重要作用,使其成为生命科学中的研究热点。今后的研究应主要集中于RNAi 作用的机制及如何进一步完善RNAi 技术。可以相信,RNAi 技术必将为生命科学研究和临床治疗带来新的革命。


