反义寡核苷酸药物现代研究进展会议论文.docVIP

反义寡核苷酸药物现代研究进展 宋燕青，张四喜 （吉林大学第一医院 药剂科，吉林 长春 130031） 摘要：目的：介绍反义寡核苷酸药物现代研究进展。方法：综述了近年来反义寡核苷酸药物的现代研究。结果：反义寡核苷酸在治疗重大疾病如癌症和病毒感染方面很有潜力，越来越受到人们的重视。但以反义寡核苷酸为基础的治疗受到很多因素的限制，如稳定性差，需要多次重复给药、细胞膜透过性差等。结论：人们在提高反义寡核苷酸稳定性和膜透过性等所设计研究方面做出了很多工作，前景广阔。 关键词：反义寡核苷酸；化学修饰；脂质体；纳米粒；微球 Research progress of antisense oligonucleotides SONG Yan-qing , WANG Yan , ZHANG Si-xi (Pharmaceutical Department ,First hospital of JiLin University, Cchangchun 130031,China) 反义寡核苷酸（antisense oligonucleotides, ONDs）的概念最早提出于1967年,经过30多年的研究，人们已意识到在各种反义寡核苷酸的领域里，有可能寻找到更有效的抗病毒和抗肿瘤新药[1]。其主要是根据碱基互补配时原则和核酸杂交原理,利用人工合成、天然存在的互补寡核苷酸片段,以反向互补方式特异性地与目的基因(单链、双链)或信使核糖核酸(mRNA)的特定序列相结合,从基因复制、特录、剪接、转运翻译等水平上调节靶基因的表达,干遗传信息从核酸向蛋白质的传递,从而达到抑制、封闭或破坏靶基因表达,达到治疗疾病的目的。因此,反义是对多种疾病都有潜在治疗价值的新型药物ONDs具有以下优点:(1)特异性强，副作用小，一个15聚的ONDs含有30-45个氢键与靶分子作用，而传统的小分子药物与靶点一般只能形成1-4个键;(2)药效高，ONDs是根据中心法则从DNA水平入手，作用于遗传信息的上游，所需的剂量较低;(3)以核酸为靶点比蛋白质作为受体，更易合理设计新药，大大减少新药开发的难度。理论上说只要疾病的相关基因已知，就可合成相应的反义药物,大大缩短新药开发的周期。 随着商品名为“福米韦生”的第一个反义寡核苷酸药物，已在临床上用于治疗艾滋病人的巨细胞病毒性视网膜炎，许多抗肿瘤的反义寡核苷酸，包括恶性淋巴瘤癌基因(BCL一2 mRNA)、蛋白激酶c、蛋白激酶A和DNA甲基转移酶(DNA trans—ferase)等反义的寡核苷酸已进入了临床Ⅱ、Ⅲ期试验阶段[3]。反义寡核苷酸逐渐成为公认的具有高度特异性和低潜在毒副作用的治疗手段． 然而由于ONDs亲水性的阴离子聚合物，对生物膜的通透性差，更为严重的是其在体内易受血浆和细胞内的核酸酶的降解，稳定性很低，从而限制了它的广泛应用。为了解决这些缺陷,一方面通过对ONDs类药物自身结构进行修饰和改造,以提高稳定性和细胞透过率,另一方面通过药物传递系统来帮助ONDs类药物躲避酶的识别,并使之具有一定靶向性,最终使更多的ONDs类药物能应用于临床 1.化学修饰反义寡核苷酸 1.1第一代修饰的ONDs以用硫取代磷酸骨架中氧原子形成的硫代磷酸盐(phosphorothioate，PS)脱氧寡核苷酸(图1)为代表，不仅易于合成、明显提高ONDs的抗核酸酶能力，使其在人血清中的半寿期增加10倍[6,7]；还可以激活RNase H剪切靶RNA。研究表明[5],PS-ONDs能抑制膀胱癌细胞Ej的生长，降低其端粒酶活性，并诱导细胞凋亡。但硫代修饰有如下缺点：①使ONDs带多价阴离子，影响了带负电荷的细胞膜对ONDs的吸收率；②硫代修饰的核苷内的手性中心(chiral center)降低了寡核苷酸(ONs)与互补RNA之间的亲和性；③使ONDs与胞外及细胞膜上的蛋白质发生非特异作用，而增加了ONDs的细胞毒性。 1．2 第二代修饰的反义寡核苷酸 第二代反义核酸，包括嵌合寡核苷酸、杂合寡核苷酸等，是在硫代寡核苷酸的基础上，再引入其它的修饰基团，从而提高其生物活性，减少毒副作用。1.3.2 锁核酸 锁核酸(locked nucleic acid，LNA)是用亚甲基将核糖的2’氧和4’碳连接起来(图1)[9]，具有与DNA/RNA强大的杂交亲和力、反义活性、抗核酸酶能力、水溶性好和体内无活性等特点[10]。LNA的引入可使DNA·RNA双链发生趋向于A-型螺旋的构型改变，阻止RNase H剪切靶RNA。 2.采用各种载体传递 由于化学修饰在提高ONDs的稳定性和对生物膜通透性的同时也降低了对靶序列的亲和力和专一性，因此，许多研究者采