RNAi 在抗病毒感染中的应用前景
1. RNAi 技术用于抗HIV治疗
2001年Tuschl研究组的突破性研究开创了RNAi技术治疗人类疾病的新途径,siRNA迅速成为治疗HIV的新武器。美国费城的Thomas Jefferson 大學生化及分子药理研究所Roger J. Pomerantz博士指出:将这项新颖的技术应用于人类疾病的治疗上可能有莫大的潜力。在AIDS的治疗上,RNA干扰可能成为对抗HIV病毒感染、复制的最有利方式。人们针对HIV生活周期的不同阶段设计了多种siRNA,针对HIV病毒gag、tat、rev、nef等基因的siRNA可用以控制病毒复制,针对宿主细胞的表面HIV受体基因的siRNA可用以控制病毒进入宿主细胞内,抑制病毒的感染过程[8]。
1.1 针对HIV基因组RNA的siRNA
Jacque等针对HIV病毒基因组的长末端重复序列(long terminal repeat ,LTR)、病毒vif和nef基因,设计合成了siRNA。他们将siRNA和HIV前病毒DNA共同转染CD4受体阳性的Hela细胞,病毒感染阳性细胞的比率同对照组相比降低了95%以上。诺贝尔生理医学奖得主Philip Sharp博士研究组设计合成了针对HIV gag 基因的anti-gag siRNA。研究证实针对病毒基因組的gag区域的siRNA可以有效的將病毒的基因“沉默”,抑制HIV病毒的复制能力[9]。Bauer 研究组通过载体在细胞内表达anti-rev siRNA,可明显降低HIV复制水平,作用持续时间达数天之久[10]。在体外细胞株培养条件下,人们利用RNAi技术成功的控制HIV在细胞内的复制能力,然而,将该项技术用于临床治疗尚有一定距离。首先,siRNA转染到原代T淋巴细胞比较困难是anti-HIV siRNA在临床应用上的一大障碍。其次,RNAi具有高度特异性,靶序列上一个碱基的差异即可导致抑制效果明显不同,而HIV逆转录酶的错配率较高(每个复制周期可达1/1000nt),可能会迅速产生病毒突变株逃避siRNA的抑制作用。再者,不同个体甚至同一个体内的HIV病毒基因组呈现序列复杂多样性,给siRNA的设计带来困难。
1.2 针对宿主细胞HIV受体的siRNA
由于HIV病毒基因组的复杂多样性和易突变性,单独针对某一病毒基因的siRNA可能无法达到令人满意的抑制病毒复制的效果,采取针对宿主细胞HIV受体的siRNA以阻止病毒进入细胞内也许更具实用价值。CD4是HIV病毒与之结合并进入宿主细胞内的主要受体,Philip Sharp博士研究组发现,针对宿主细胞受体CD4的anti- CD4 siRNA可以有效抑制HIV病毒的感染能力,并进而影响其复制水平[10]。然而,CD4是人体正常免疫功能不可缺少的分子,它的表达抑制势必影响细胞免疫功能。在以往的研究中发现,T细胞共同受体CCR5的突变可以有效的保护细胞免受HIV-1的攻击,而不影响正常的免疫功能。由此可以设想针对CCR5、CCR4等共同受体的siRNA或许具有更大的意义。此外,我们可以针对HIV感染和复制的不同阶段设计多种siRNA,多种siRNA联合应用很可能增强病毒抑制效果,也可以同其他抗HIV的药物合用。


