爱华网【注：艾尼莱姆医药公司，就是宣布攻克肝癌的那家制药公司。ＲＮＡ干扰技术，实际上就是真正的以毒攻毒。用人类定制的病毒，去抑制攻克致命病毒。这种技术，带来的颠覆性，将在未来显现。癌症，这种致命疾病的生命力，不会久远了。】
来源：科技日报
在科学家对基因接近百年的研究时间里，DNA始终是关注的焦点、研究的热点，是聚光灯下的主角，而RNA却只能在背后默默扮演着配角的角色。
但最近十年的研究却发现，作为配角的RNA也在药物开发中发挥着重要作用，并不断给人们带来惊喜。
叫它“信使”太委屈
PCSK9是一种特定蛋白基因，当人体内该基因相关蛋白以异常活性的形式存在时，这类人就会成为高水平胆固醇的风险人群；而如果相关蛋白以非活性形式存在时，人体胆固醇含量就会很低，从而罹患心脏病的风险也会大大降低。
在科学家们研究得出PCSK9这一特性后，许多制药公司开始尝试研制与PCSK9相关的药物，用以治疗与高胆固醇相关的疾病。他们希望新药能够与PCSK9蛋白结合，进而阻止其活性。但经过多年尝试，许多公司并没有获得征服PCSK9的好方法。
直到一种叫做RNA干扰的新技术出现，情况才有了转机。传统药物阻断PCSK9蛋白活性的机理都是在蛋白质生成后通过与蛋白质结合，改变蛋白质结构来改变活性。而RNA干扰技术完全不同，该技术通过特殊方法使得相关蛋白基因“静默”而失去活性，阻止蛋白质的生成，从而关闭了PCSK9蛋白生成的“水龙头”。
艾尼莱姆医药公司是美国的一家生物技术制药公司，主要开发基于RNA干扰技术的药物。该公司开发的针对PCSK9的RNA干扰药物，目前对猴子进行的临床试验表明，可以将胆固醇水平降低60%，而且药效可以持续3个星期，公司计划在今年开始这一新药的人体临床试验。
在过去长达数十年的时间内，RNA一直被认为只能给DNA当当“信使”，而RNA干扰技术在临床研究中证明，RNA不只是信使，它还可以操纵某些环节，它在基因功能的形成中似乎扮演着重要角色。澳大利亚女王大学的分子生物学教授约翰·马迪克甚至表示，RNA干扰技术的出现将会带来生物学认知的巨大改变，这一改变可能是自DNA双链结构发现以来最大的。
开发“秘密配方”
而RNA干扰技术出现后的几年研究也证明，RNA不只是信使，而是会在实际应用中发挥巨大潜能。
RNA干扰技术大约10年前被科学家发现，由于这一新技术能够剔除致病基因，10年来吸引了生物学界的高度关注和研究热情。短短10年，已经至少有6种RNA干扰类药物进入人体临床试验阶段，这些药物有的是用来治疗癌症，也有的是用来治疗眼科疾病。而且，一旦解决了RNA干扰技术中现存的难题，这一数字可能会在今年成倍地增长。
在美国，研制RNA相关药物的公司在最近几年如雨后春笋般出现，RXi制药公司的主席托德·沃夫甚至表示，到目前为止，科学家还没有发现哪个基因不会受到RNA干扰技术的调控，RNA干扰技术可以调控任何基因的功能。
2006年，两名美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛由于发现RNA干扰技术的基本机理，在相关论文发表后仅仅8年的时间，他们就被授予诺贝尔生理医学奖这一最高荣誉。去年，来自麻省理工学院医学院的维克多、麻省总医院的盖瑞以及英国哥伦比亚大学的大卫，这三位科学家也因为上世纪90年代在微RNA领域的贡献而被授予拉斯克医学奖。拉斯克医学奖（LaskerAwards）始于1946年，由纽约的艾伯特－玛丽·拉斯克基金会颁发。拉斯克医学奖已成为美国最具声望的生物医学奖项，被誉为美国的诺贝尔奖。
RNA和DNA都是由化学碱基对组成的双链结构，这些碱基对具有互补性，并蕴藏着遗传密码，这些密码指导蛋白质的合成。在蛋白质形成过程中，决定蛋白质的遗传密码从双链DNA中转录到单链的信使RNA中，这些信使RNA携带着细胞蛋白形成的“秘密配方”。而蛋白质能够执行细胞的大部分重要功能，其中包括激活其他基因。
探寻“调光”作用
科学家们现在发现，许多DNA在被转录成RNA后并没有导致蛋白质的生成，倒是RNA自身在决定基因活性和蛋白质生成方面扮演着关键角色。在这些RNA中，有一类特别引起科学家们的注意，这类RNA只有20个到25个核苷酸，被称为微RNA。微RNA能够干扰信使RNA，降低蛋白质的合成。
麻省理工学院的生物学家巴特尔表示，人类基因组中大多数基因的活性都受到微RNA的影响，到目前为止，科学家们已经从人类基因组中发现了400多个微RNA，每个微RNA能够调控数百个基因的活性。因此，很难找到某个发育过程或疾病形成过程不受微型RNA的影响。
科学家们已经发现，一些微RNA可以导致某些基因癌变，而另一些微RNA能够阻止某些癌症形成。研究还发现，微RNA对心脏和血液细胞的正常形成和相关功能能够产生重要作用。
除了微RNA外，科学家们还发现其他多种RNA，这些RNA的功能可能不同于微RNA。它们是小干扰RNA（siRNA）、非编码小RNA（piRNA）、嵌合性RNA（chimericRNA）以及与启动子和终止子有关的长链和短链RNA，这些新发现的RNA也加入了信使RNA、转运RNA和小核RNA这些在蛋白质合成中扮演重要角色的RNA大军。
这些新发现的RNA到底如何发挥作用目前还不得而知，有待科学家们的继续研究，有可能其中的一些只是细胞活动过程的 副产物，没有什么功能。而且，如果这些RNA具有某些功能，它们的作用到底有多大，这些还不确定。一些科学家作出了这样的比喻，蛋白质像电灯开关，能够启动或关闭基因活性；而RNA应该像调光装置，能够调节灯光的亮度。
聚焦干扰技术
虽然这些RNA的许多秘密还没有揭开，许多新发现却在证明，RNA调控水平和程度可能超过想象。许多研究人员和生物制药公司也迅速投身RNA开发，希望将这些最新发现早日变成造福人类的运用成果。其中除了微RNA外，最受关注的当属RNA干扰技术了。
当小分子干扰RNA（一种很短的双链RNA片段）进入细胞内，RNA干扰得以诱导，细胞像对待微RNA一样对待这些外来的小分子RNA，结果与这些小分子RNA结合的基因“静默”，失去某些活性，由于双链RNA是罕见的外来病毒，科学家认为RNA干扰是生物体在进化过程中形成的一种抵抗病毒的方法。
由于人类基因组测序已经完成，科学家可以根据需要静默基因的顺序，合成能与之匹配结合的小分子干扰RNA，而且由于分子很小，合成工作比较容易完成。但是到目前为止，小分子干扰RNA作为药物在人体中的药效还无法得到充分证明，而且，由于小分子干扰RNA在进入靶标基因的过程中，有可能与其他基因结合，使靶标以外的基因静默，失去基因功能，因此，可能给人体带来难以预料的副作用。
因此，小分子干扰RNA面临的最大挑战就是，如何准确无误地将其送到需要调控的细胞。双链RNA对细胞来说基本上意味着一件事：病毒。而病毒并不受那些需要调控细胞的欢迎。因为是罕见的外来病毒，小分子干扰RNA能够刺激人体细胞的免疫反应，血液中的酶可能将这些双链RNA分裂开来，从而在血液中失去“静默基因”的药效。即使这些RNA能够在血液中“存活”，要想最后进入靶标细胞，也是非常困难的。其中的原因在于，大多数细胞膜带负电荷，而小分子干扰RNA也带负电荷，相同电荷相互排斥，因此很难互相接近。
面对给药方式的难题，美国许多小型制药公司正在努力研发各种给药方式。一些公司希望通过对RNA进行化学修饰，改变某些化学组分，从而使得RNA更加稳定，避免激活人体免疫系统；或者将RNA插入某些特定脂肪胶囊内或与某些聚合物结合，以便顺利通过血液进入靶标细胞。RXI公司正在开发一种口服方式的小分子干扰RNA药物，该药能够治疗一些免疫性疾病。
给药方式问题也让科学家想到更早发现的基因静默技术：反义技术，这种技术利用单链RNA取代双链RNA。由于反义技术也在研究进展阶段，最后可能与RNA干扰技术在药物开发中展开竞争。
虽然RAN干扰药物存在给药方式的难题，最新研究表明，那些不需要通过血液的给药方式药物可能最先进入市场领域，造福不同的病人。艾尼莱姆公司正在开发的治疗呼吸道病毒药物，是通过吸入的方式给药；另外三家公司正在开发的用以治疗老年人视力衰退性疾病的药物，可以通过直接注射到眼睛的方式给药。在这三家公司中，位于迈阿密的OpkoHealth公司走在最前面，药物已经进入最后一期临床试验，有望成为第一个获得上市许可的RNA干扰类药物。
一些公司也在对体内给药方式的某些RNA干扰药物进行临床试验，以观察这些给药方式的药效。夸克制药公司已经开始对预防肾衰竭的RNA干扰类药物进行初期人类临床试验，由于肾脏能够通过排泄方式将RNA从血液中排出，大多数药物并不能最终到达肾脏，发挥应有的药效。艾尼莱姆公司也在对抗胆固醇和肝癌的两种RNA干扰类药物进行临床试验，这些药物都用脂质胶囊作为载体，而脂质很容易被肝脏处理，因此这些药物只会到达肝脏，对肝脏发挥药效。虽然目前RNA干扰类药物存在给药方式的问题，科学家们坚信，他们最终会找到合适的给药方式，准确无误地将药物送到需要的细胞。
令人惊喜的激活
除了给药方式之外，RNA干扰药物还有一大缺点，就是这一类药物只能关闭基因，使基因失去功能，但某些疾病，有时候并不需要完全断绝某种蛋白质的合成，而是需要极少量的蛋白质。这个时候，人体又希望能够将基因开启或增加一些基因活性。
最近一项研究却带来了惊喜，科学家研究发现，RNA不仅仅能够静默基因，也能在开启基因活性方面有所作为，并将能够担当这一重任的RNA命名为激活RNA（RNAa），这类激活作用的RNA目前有两类，一种是小分子激活RNA，另一种是反基因RNA。
RNA激活现象是由美国德克萨斯大学医学中心药理学教授大卫·卡瑞在两年前发现的。卡瑞表示，他们并不是专门寻找激活RNA而发现的，而是实验室研究人员在研究RNA干扰技术过程中意外发现的。基因有启动子和终止子，启动子是基因中特定区域，能够帮助激活基因。他们希望利用RNA干扰技术来静默基因的启动子，进而关闭基因的活性。但试验结果发现，基因不但没有被静默，反而活性大大增强，蛋白质合成也大大增加。卡瑞认为，这些RNA增加了与基因启动因子相连的蛋白质活性。
虽然激活RNA发现的时间只有短短两年，这些RNA是否能用于疾病治疗还不得而知。但是，RNA激活现象的发现证明，RNA的活性范围还有待进一步认知，RNA还会在未来给我们带来意想不到的惊喜。
RNA干扰(RNAinterference，RNAi)：正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象，它是指当细胞中导入与内源性mRNA（信使RNA）编码区同源的双链RNA时，该mRNA发生降解而导致基因表达静默的现象，这种现象发生在转录后水平，又称为转录后基因静默。
微RNA:Micro RNAs(miRNAs)是一种大小约21—23个碱基的单链小分子RNA，是由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成，不同于siRNA（双链）但是和siRNA密切相关。据推测，这些非编码小分子RNA（miRNAs）参与调控基因表达，但其机制区别于介导的降解。第一个被确认的是在线虫中首次发现的lin-4和let-7，随后多个研究小组在包括人类、果蝇、植物等多种生物物种中鉴别出数百个miRNAs。
小分子干扰RNA（Small interferingRNA；siRNA）:有时称为短干扰RNA（shortinterferingRNA）或静默RNA（silencingRNA），是一个长20到25个核苷酸的双链RNA，在生物学上有许多不同的用途。目前已知siRNA主要参与RNA干扰现象，以带有专一性的方式调节基因的表达。此外，也参与一些与RNAi相关的反应途径，例如抗病毒机制或是染色质结构的改变。不过这些复杂机制的反应途径目前尚未明了。
非编码小RNA(piwi-interactingRNAs,piRNA):从哺乳动物睾丸组织中发现的一类能与PIWI蛋白质相互作用,且长度分布在26—31nt的新型小分子单链RNA。
RNA激活（RNAactivation，RNAa）:是目前最新发现的一种反标准非编码RNA（noncodingRNA，ncRNA）调控模式，它由双链RNA（double-strandedRNA，dsRNA）分子介导，在转录水平激活目的基因表达。有别于传统的RNA调控方式，RNAa调控中既存在dsRNA与靶基因间的空间偶合作用，又具有RNA干扰（RNAinterference，RNAi）样的序列互补依赖性，在保持较高特异性的前提下，能够人为地选择多个靶位点实现目的基因激活。RNAa靶向于基因启动子的非cpG岛及Alu区，并受组蛋白H3的甲基化及乙酰化状态影响，和RNAi的静默效果相比，RNAa的激活作用更为持久，为肿瘤、代谢及遗传性疾病的治疗提供了一个新的方法。
反义技术：一类经人工合成或构建的反义表达载体表达的寡核苷酸片段，长度多为15—30个核苷酸，通过碱基互补原理，干扰基因的解旋、复制、转录、mRNA的剪接加工乃至输出和翻译等各个环节，从而调节细胞的生长、分化等。
