小RNA個(gè)頭雖小但卻是重量級(jí)的角色，從發(fā)現(xiàn)了原核生物的RNA沉默系統(tǒng)，到發(fā)現(xiàn)新類型的小分子RNA，從2006年諾貝爾醫(yī)學(xué)/生理學(xué)獎(jiǎng)花落RNA干擾，到世界首例RNAi臨床實(shí)驗(yàn)初獲成功，小分子RNA在生命科學(xué)界占據(jù)了穩(wěn)穩(wěn)的位置。

這一在1998年由Fire首次發(fā)現(xiàn)并命名轉(zhuǎn)錄后水平的基因靜默技術(shù)經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展，取得了巨大進(jìn)展，除了被《Science》雜志評(píng)為2002年的十大科學(xué)成就之首，在技術(shù)上突破，RNAi技術(shù)在治療方面也具有巨大的潛力，據(jù)稱這一技術(shù)在抗腫瘤藥物開(kāi)發(fā)領(lǐng)域就具有100億美元市場(chǎng)。

最近兩年，microRNA已經(jīng)從基礎(chǔ)研究迅速轉(zhuǎn)化至臨床研究，成為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)杰出范例。它不僅在腫瘤、心血管、免疫、炎癥、感染、退行性等疾病中占有十分重要的地位，成為這些疾病發(fā)病和篩查的標(biāo)記分子；而且還可以作為新藥發(fā)現(xiàn)、防治疑難重癥的靶分子，并已取得十分可喜的進(jìn)展。

目前，約5000種已經(jīng)被鑒定的microRNA在開(kāi)展新藥的研發(fā)工作，應(yīng)用于廣闊的領(lǐng)域。比如說(shuō)，來(lái)自Eastern Virginia醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家正在研究microRNA對(duì)發(fā)育的調(diào)控，微生物與分子細(xì)胞生物學(xué)系的Aurora Esquela-Kerscher博士發(fā)現(xiàn)let-7microRNA家族分子在細(xì)胞生長(zhǎng)和分化過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。在胚胎發(fā)育早期，這些microRNA分子發(fā)揮關(guān)鍵的作用，一旦出現(xiàn)異常就可能導(dǎo)致癌癥發(fā)生。

而哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的助理教授Kai-Christian Sonntag博士在研究microRNA與其他疾病間的關(guān)聯(lián)，他在探索帕金森的發(fā)病機(jī)理，比如說(shuō)，由于microRNA失調(diào)導(dǎo)致信號(hào)傳導(dǎo)發(fā)生問(wèn)題，導(dǎo)致帕金森病的發(fā)生。目前，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)正常者與帕金森患者microRNA調(diào)控的差異所在。另外西奈山醫(yī)學(xué)院的研究者則嘗試用人造的miRNA結(jié)合物阻斷或是激活內(nèi)源性microRNA的活性。

這些都說(shuō)明了小RNA在疾病治療等方面的系列突破，最新一期（4月22日）Nature雜志的技術(shù)特寫(xiě)專欄就以此為主題，發(fā)布了“RNA interference: Homing in on delivery”等4篇文章，著重描繪了RNA干擾在治療，生物標(biāo)記等方面的新成果。

傳遞途徑

雖然小RNA研究在過(guò)去二十年里得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是研究人員依然認(rèn)為體內(nèi)小RNA分子的傳遞問(wèn)題是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)，來(lái)自麻省理工MIT，以及Alnylam Pharmaceuticals這家最早利用RNAi技術(shù)的公司的奠基人：Phillip Sharp博士就表示，“這仍然是目前最重要的革新領(lǐng)域”，也是將小RNA從基礎(chǔ)研究領(lǐng)域轉(zhuǎn)換到活哺乳動(dòng)物疾病治療方面的一個(gè)大的絆腳石。

在許多RNA治療實(shí)驗(yàn)中，研究人員將合成的寡核苷酸傳遞到體內(nèi)目標(biāo)細(xì)胞中去，利用的是靶向試劑，化學(xué)修飾，或者直接傳遞的方式，為了驗(yàn)證這些方法的有效性，一些公司，比如Alnylam，Santaris Pharma（總部位于丹麥的赫斯霍爾姆），以及Tekmira Pharmaceuticals（加拿大伯納比）等機(jī)構(gòu)展開(kāi)了各種臨床實(shí)驗(yàn)。另外一種方法是不僅將遺傳物質(zhì)靶定到細(xì)胞中，而且還直接送入細(xì)胞核，利用細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄機(jī)制獲得小RNA前體，這些大多數(shù)的方法都需要修改病毒載體，尤其是慢病毒，一些研究機(jī)構(gòu)也進(jìn)行了臨床實(shí)驗(yàn)，比如杜克大學(xué)進(jìn)行了轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的治療實(shí)驗(yàn)，以及Hopes Helford臨床研究醫(yī)院展開(kāi)了HIV感染治療研究，后者利用的是Benitec生物技術(shù)公司提供的病毒載體。

來(lái)自斯坦福發(fā)現(xiàn)的Mark Kay表示，最佳方法需要考慮目標(biāo)組織和靶向基因——Mark Kay正在從事不同類型的傳遞機(jī)制。寡核苷酸到達(dá)細(xì)胞質(zhì)就能起作用，但是遺傳物質(zhì)必須進(jìn)入細(xì)胞核才能被轉(zhuǎn)錄，遺傳載體與寡核苷酸相比，有幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：基因表達(dá)敲除水平可能更高；可能只需要一次性治療（如果劑量能通過(guò)轉(zhuǎn)錄來(lái)位置，而寡核苷酸則會(huì)最終降解，并且在細(xì)胞分裂的時(shí)候，載體也會(huì)復(fù)制）；即使細(xì)胞快速分裂，小RNAs的劑量也可以保持恒定。

但是許多公司依然采用的是合成寡核苷酸，因?yàn)楣押塑账崤c傳統(tǒng)藥物的工作原理相似，Kay說(shuō)，“利用病毒載體很難控制這些遺傳物質(zhì)的開(kāi)與關(guān)”，“而合成性的RNA則是你給一次劑量，就是一次”，然而即使是想要向細(xì)胞質(zhì)中注入足量的RNA（一些情況下，采用的是DNA或者混雜的寡核苷酸），這依然是一種挑戰(zhàn)。因此這些物質(zhì)帶電高，比傳統(tǒng)的小分子藥物要重10－30倍，所以寡核苷酸要進(jìn)入細(xì)胞并不容易，而且核酸酶也會(huì)將它們切成片段，很快從尿液中被排出。

一些公司為了解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了包囊技術(shù)，利用這種方法將寡核苷酸包裹到不同的納米粒子中，使得這些分子免受核酸酶的降解，而且還可以直接送到靶標(biāo)組織。

而近期來(lái)自加州技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系，David Geffen醫(yī)學(xué)院病理系的研究人員更是在Nature雜志上發(fā)表文章，首次證明了siRNA可以利用納米顆粒被系統(tǒng)性靶向打到一個(gè)固體腫瘤上，目前該實(shí)驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)入臨床一期試驗(yàn)階段，研究人員用一個(gè)納米顆粒傳遞系統(tǒng)將siRNA轉(zhuǎn)運(yùn)到固體腫瘤癌細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)腫瘤組織活檢來(lái)檢查這個(gè)納米傳遞系統(tǒng)的有效性。這一siRNA調(diào)控其目標(biāo)mRNA的定向靶標(biāo)，從而還能降低蛋白水平，這證明該技術(shù)作為一種用于人類的治療方法的潛力。

這種納米顆粒與其它公司的納米顆粒相似，都具有不同的組成成分，包括可以包裹RNA，靶向特異性細(xì)胞類型，以及促進(jìn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和防止聚合的結(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)都是精確組織和優(yōu)化過(guò)的。

這種包囊技術(shù)已被多家機(jī)構(gòu)檢測(cè)，比如麻省的RXi Pharmaceuticals公司利用的是酵母細(xì)胞壁成分，Tekmira公司則是采用了一種穩(wěn)定的核酸-脂質(zhì)結(jié)構(gòu)（nucleic-acid–lipid particles，SNALPs），并且有許多不同的脂質(zhì)可用于包裹小RNAs。上個(gè)月這家公司宣布將與輝瑞合作，評(píng)估SNALP技術(shù)。同一個(gè)月，Alnylam公司也宣布了一種基于脂質(zhì)的siRNAs包裹技術(shù)，這一技術(shù)由Alnylam公司與MIT合作完成，可以在嚙齒動(dòng)物中同時(shí)沉默10個(gè)靶標(biāo)基因。不過(guò)目前誰(shuí)也不知道這些技術(shù)中哪些會(huì)成功。