siRNA的干预靶位
虽然伤害性通路非常复杂,疼痛的机理不甚明了,增高神经兴奋性的基因也很多,但是沉默某些关键的基因仍有望在顽固性疼痛治疗中起效。siRNA用于疼痛治疗还处于探索阶段,关于siRNA介导的下调疼痛基因方面的文献较少,但反义寡核苷酸(ASOs)对疼痛基因下调和某些药物拮抗剂对疼痛靶位拮抗的例子可以给我们提示,哪些靶位可能用于siRNA沉默。
1、外周位点
初级传入神经外周末稍受体或离子通道的选择性下调会导致炎症介质(ATP、缓激肽、氢离子、神经生长因子、前列腺素)的激活减少。最近已有siRNA介导基因沉默的实例,用21个核苷酸siRNA与ATP门控阳离子通道P2X3完全互补来靶向P2X3受体,用错义siRNA和空白作对照,经腰椎留置管注射于小鼠鞘内,结果发现,与对照组相比,P2X3 siRNA处理组大鼠后爪注射P2X3受体激动剂αβ-亚甲基ATP引起的机械性痛觉过敏和触觉超敏明显减轻。在分子水平,DRG中的P2X3受体mRNA和背角初级传入末稍中的P2X3受体蛋白也都大大减少。大鼠部分坐骨神经结扎模型中,P2X3 siRNA注射两天后,机械性痛觉过敏和触觉超敏都逆转50%,且效果持续存在[ 8,9 ]。此实验开辟了一条用siRNA作为遗传工具治疗慢性疼痛的新道路。
辣椒素受体VR1是为一种非选择性的阳离子通道, 在炎症诱导的热敏感反应中起重要作用。VR1基因敲除的小鼠对辣椒素几乎没有细胞内的或行为上的反应并对有害性热引起的反应大大减轻。在siRNA靶向VR1 mRNA的比较研究中发现,siRNA是最有效的AS(antisense)分子,其效应是AS寡核苷酸的100倍。单次小剂量鞘内注射siRNA可有效减轻单根神经病变的大鼠的冷超敏,但是当反复鞘内注射siRNA时,发现有较强的副作用[ 10 ]。
控制动作电位形成(如电压门控钠离子通道)的基因也是干预的潜在靶位[ 11 ]。鞘内输入ASO后使编码Nav1.8的mRNA下调,从而引起通道蛋白水平下降50%,有效地逆转单根神经病变(L5/L6脊神经节损伤)大鼠的温度和机械性痛觉过敏[ 12 ]。另一研究表明在L5和L6神经节广泛变性后,Nav1.8蛋白在L4坐骨神经未损伤的无髓鞘及一些有髓鞘纤维重新分布[ 13 ],Gold等认为,在神经病理性疼痛模型中,Nav1.8在这些完整未受损的纤维表达可使感觉传入异常放大,而利用反义核苷酸介导Nav1.8 mRNA降解可减弱此效应。
损伤介导的Nav1.3通道与初级传入神经异位放电(神经病理性疼痛的特点)息息相关,靶向此通道也将显著减少外周神经的电活动[ 11 ]。
2、脊髓位点
伤害性通路的另外一个干预靶位可能是背角初级传入神经突触前末稍的离子通道和受体,如与CNS内去极化诱导的神经递质释放相关的电压门控钙通道。在神经病理性疼痛和术后疼痛的临床实验和动物模型中,鞘内注射ziconotide (选择性N型钙通道阻滞剂)发现,在此位点抑制N型钙通道能缓解慢性疼痛[ 14 ]。
N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体主要位于脊髓背角浅层,在伤害性通路的易化上起着重要作用,可增强二级神经元的敏感性和活性。最近,Tan等用siRNA靶向NMDA受体亚单位NR2B,经鞘内注射后发现NR2B mRNA及其相关蛋白含量明显降低,福尔马林诱导的大鼠疼痛反应明显减轻[ 15 ],说明在此位点上运用siRNA治疗慢性疼痛具有一定的有效性和可行性。
实验表明,除外周作用外,Nav1.3通道在脊髓损伤大鼠模型的背角二级神经元中亦上调。Nav1.3通道是背角神经元兴奋性增高的原因,与机械性超敏和温度性痛觉过敏相关[ 16 ]。鞘内注射ASO直接靶向Nav1.3通道可降低背角神经元兴奋性,降低神经病理性疼痛反应。因此不论在外周还是在脊髓水平,此通道都可能成为siRNA的候选靶位。
G蛋白是阿片类受体介导的疼痛信号的重要媒介。长期或短期运用阿片类药物可通过阿片类受体激活细胞外信号信号调节激酶(Extracellular signal-regulated kinases,ERK),产生药物依赖、耐受和成瘾等效应。而Goa亚单位与细胞外信号调节激酶的活性相关。Zhang等
利用siRNA靶向Goa的mRNA,明显阻滞这一信号通道[ 17 ],因而可用于减轻阿片类药物的耐受,有助于疼痛的长期治疗。
在脊髓中,某些在非神经元细胞中表达的、与高敏感性相关的基因也可能是siRNA作用靶点。小胶质细胞分泌的信号分子:如细胞因子、TNF-α和NO,都是慢性疼痛的神经炎症反应的成员[ 18 ]。最近,Tsuda[ 19 ]等用ATP激活后将小胶质细胞注入大鼠脊髓,引出超敏反应,证实小胶质细胞参与了神经病理性疼痛。小胶质细胞只表达两种嘌呤能受体:P2X4和P2X7,在神经病理性疼痛大鼠模型中,寡核苷酸介导的P2X4 mRNA降解可阻止小胶质细胞活化,从而降低触觉超敏,也充分证实了这一点[ 19 ]。

