《自然》杂志2010年3月21日发表的一项研究报道称,携带小干扰RNA的纳米颗粒可以成功沉默黑色素瘤患者的靶基因,首次证明了该项技术在临床应用上的可行性。
纳米颗粒
特异性结合
位于美国加州杜阿尔特的City of Hope癌症中心的约翰·罗西(John Rossi)认为:“这是该领域的一项突破。临床实验首次证实RNA分子可以进入肿瘤细胞内并转运物质,从而下调肿瘤靶基因的表达水平”,尽管罗西并没有直接参与该项研究。也有科学家认为,虽然RNA干扰(RNAi)技术的结果可能为纳米生物学领域带来福音,但究竟能否改善患者的疗效,仍然有待观察。
RNA干扰技术的原理,是基于信使RNA(mRNA)转录成蛋质白前,特异性地结合到mRNA转录因子上并剪切该段序列,从而降低基因合成靶蛋白的能力。之前,有其他疾病的临床研究将小干扰RNA(siRNAs)注入患者体内,并得到一定的疗效。但是,疗效的提高究竟是因为siRNA介导的基因敲除,还是由于血液中存在siRNA分子而被机体认为是感染源导致的免疫系统的激活,原因尚未清楚。
为得到问题的真实答案,来自加州理工学院的马克·戴维斯(Mark Davis)及其同事在实验中将siRNAs与纳米粒子相连接,从而使遗传物质有效地躲避免疫系统的监控。同时,他们还在纳米粒子中增加了一种在肿瘤细胞中富集的配体,以保证肿瘤细胞最大限度地吸附该类纳米粒子。而纳米粒子一旦进入肿瘤细胞后便会降解,并将siRNAs释放到肿瘤细胞内。
作为I 期人体临床试验的一部分,治疗小组在三个黑色素瘤患者体内注入含siRNA的纳米粒子。几个疗程以后,研究人员观察到纳米粒子水平的浓度上升,而siRNAs靶向的mRNAs和蛋白质的表达水平反应性下降。这一现象表明,siRNA在肿瘤细胞中确实起到干扰基因表达的作用。
原则性实验
2009年4月在《科学家》(The Scientist)杂志发表过一篇关于RNA干扰论著的来自哈佛医学院的朱迪·利伯曼(Judy Lieberman)说:“制约siRNAs治疗的最大障碍就是siRNA的体内运输问题,因此该研究的结果具有重要意义,我为在mRNA水平能够实现基因敲除而感到振奋。”
此外,mRNA特异性降解片段的存在,显示siRNA在细胞内的作用在预期部位。犹他州立大学健康科学中心的内科专家桑西·利赫曼(Sancy Leachman)认为:“mRNA在正确的位点被特异性剪切,是这项研究的引人之处。”
“但是,这项研究并未提出该治疗手段是否可控制癌症的结论,”利赫曼说,“有没有分裂细胞的减少,或有没有存在肿瘤细胞的凋亡?”她提出了疑问。看来这项研究并没有回答上述问题。戴维斯补充说:而且“临床研究纳入了12例其他肿瘤的患者,因此预期生存期并不仅仅只是几个月的时间。”
在戴维斯看来,无论是协助纳米颗粒至肿瘤细胞的受体配体,还是siRNA的靶敲除基因,这在各种类型的肿瘤中都是普遍存在的。因此,这种疗法是有望治疗多种癌症的。尽管有些肿瘤的预后与这些基因的相关性不强,它们可能对该类遗传基因敲除的疗效不佳。戴维斯说:“最终,我们希望得到一个特异性更强的配体和靶基因。”
“不过,这仍然是一个令人振奋的发现,”利赫曼说,“这是人体上的原则性实验”,表明了该方法的可行性。
资料来源 The Scientist
责任编辑 则 鸣