在多种生物细胞中，外源或内源性双链RNA(dsRNA)可触发细胞内同源mRNA的
特异性降解，从而使该基因表达沉默，这种现象称为RNA干扰（RNAi）。1998年，
Fire等在研究反义RNA在线虫中的基因阻断作用时首先发现了RNAi现象，随后证实
在果蝇、涡虫、水螅、锥虫、小鼠胚胎细胞及哺乳动物成体细胞中均存在dsRNA介
导的RNAi现象。由于RNAi在动植物抵抗外源病毒、生长发育调控方面起着重要作
用，而且在功能基因组研究、基因治疗方面有着广泛的应用前景，所以近几年在
国际上掀起了一股研究RNAi的热潮。2001年和2002年，RNAi技术连续两年被国际
权威期刊《科学》（《Science》）评为当年十大科学成就之一，足可见其重要。
■在基因治疗研究中应用看好
癌症。RNAi抑制内源基因的作用，为癌症的治疗提供了一个新的工具。PLK1
基因与有丝分裂有关，在很多癌症中常常表达增高。国外研究人员使用PLK1RNAi
技术观察了不同的癌细胞系的增殖情况。所有的癌细胞在转化了针对PLK1基因的
小干扰RNA（siRNA）以后，PLK1mRNA和蛋白水平显著降低。MCF-7细胞的PLK1mRNA
下降了70%，蛋白水平下降了95%，细胞增殖降低了66%~99%，凋亡提高了1%~5%到
13%~50%不等，所以对于PLK1的siRNA具有抗癌细胞增殖的活性。不仅如此，K-
RASRNAi还导致癌细胞致瘤性的丧失。这些结果说明，由病毒介导的siRNA能够用
于
肿瘤特异性的基因治疗，并逆转癌症的表型，是有价值的治疗癌症的工具。
病毒性疾病。gag基因编码
艾滋病病毒（HIV）的衣壳蛋白，其表达产物gag经
蛋白酶切后产生3个病毒的结构蛋白p24、p17、p15。其中，p24蛋白在病毒的脱衣
壳和装配过程中起重要作用。有人用p24-siRNA感染能表达CD4的HeLa细胞(HeLa-
CD4)，两天后发现，病毒蛋白的生成量减少为原来的1/4倍，同时也发现gag-mRNA
减少。感染5天后，酶联免疫吸附实验（ELISA）检测发现，在培养上清液中，p24
的浓度为对照组的1/25，这些新的药靶为治疗HIV提供了有力的工具。
神经退行性疾病.普里昂(Prion)蛋白与宿主编码的蛋白PrPc的异构体异常有
关，它引起一种神经再生障碍性疾病。Prnp基因编码PrPc蛋白，如果Prnp基因失
活，转基因鼠身体健康，并能够抵抗一些感染，可以存活，所以下调Prnp基因是
一个潜在的治疗方法。针对Prnp基因用RNAi可以有效和高度特异性地减少细胞内
PrPc蛋白的水平，所以RNAi是一个针对朊病毒疾病的令人瞩目的治疗方法。RNAi
还可以通过沉默聚谷氨酸序列，治疗其他神经退行性疾病。
血管性疾病.将携带有绿色荧光蛋白(GFP)和人类血管内皮因子(hVEG)cDNAssi
RNA的重组病毒，注射到实验鼠的视网膜下。结果显示，携带GFP的重组病毒和GFP
siRNA一起处理鼠，其眼睛GFP水平显著降低；siRNA都能导致缺氧产生的VEGF水平
的有效和特异抑制，提示siRNA能够用于血管生长异常或癌症等疾病。VEGF至少存
在5个异构体，利用载体介导的RNAi特异地敲除VEGF的异构体，结果显示，大分子
量的VEGF异构体被特异地抑制。这个方法为研究不同的VEGF异构体功能提供了新
的工具。
细胞凋亡。激活大部分肿瘤表达死亡受体，可以有效和选择性地治疗肿瘤。
其中最有前景的激活死亡受体的配体是TRAIL，它能激活TRAIL-R1和TRAIL-R2，诱
导肿瘤细胞凋亡，而对正常组织没有作用。但许多肿瘤细胞对TRAIL轻度敏感或不
敏感，很多实验认为，细胞FLICE样抑制蛋白(cFLIP)的产生是TRAIL抵抗的主要原
因。国外研究人员将cFLIPsiRNA，通过电穿孔导进SV80和KB细胞，抑制cFLIP的表
达。结果发现，FLIP-mRNA和FLIP蛋白水平显著下降，使细胞对TRAIL和其他死亡
配体诱导的凋亡敏感性增强，说明通过siRNA下调FLIP蛋白能够增强TRAIL对caspase
-8的激活。
自身免疫性疾病。国外有人用siRNA来考察对不同鼠急性肝衰竭模型的治疗
效果。他们在腺病毒表达的Fas配体介导的肝衰竭过程中，在不同时间点给鼠注射
caspase8siRNA，抑制caspase8基因在肝脏的表达，结果防止了Fas介导的细胞
凋亡，保护了肝脏，减弱了Fas抗体或腺病毒表达的Fas配体诱导的急性肝衰竭，
鼠的存活率有很大改善，说明siR鄄NA有较大的希望用于患者的急性肝衰竭。用
RNAi技术还可直接干扰Fas的表达，达到治疗的目的。还有人通过给小鼠体内血管
注射FassiRNA，用RNA酶保护实验测得Fas-mRNA减少为原来的1/8~1/10倍，用蛋白
质免疫印迹法测得Fas蛋白减少至与背景一致，并且该效果在10天内没有减弱的迹
象，同时用Fas-siRNA处理过的肝细胞对由Fas抗体介导的细胞凋亡和由ConA引起
的凋亡产生抗性，提示通过RNAi敲减Fas的表达可作为治疗
肝病的一种策略。
■利用RNAi技术可快速发现药靶
RNAi是一种高通量破坏基因功能的方法，因此，在药物发现过程中可以对靶
基因进行高通量的功能分析，有助于鉴定药物作用的生化模型和基因编码产物与
特异化合物的相互作用，从而使得研究人员在
临床前药物开发中，能够更好更快
地发现药靶，进一步确定哪一个候选药物能够继续开发下去。
例如，在实体瘤和血液瘤中，Ras是最常见的突变致癌基因。K-ras基因在胰
腺癌的突变率可达到90%，结直肠癌达到60%；N-Ras基因在慢性骨髓单核细胞白
血病和急性骨髓白血病突变分别达到60%和40%。Ras蛋白GTPase活性经突变而丧
失后，将不再被
GAPs关闭，处在与GTP结合的活性状态，导致癌症表型。利用RNAi
技术可以序列特异性地使RasmRNA降解，抑制Ras蛋白的表达，阻断或者逆转Ras
蛋白信号功能的异常，为Ras蛋白信号功能异常的癌症治疗提供合理的药物设计。
同样，RNAi技术在前列腺癌的抗雄激素治疗中也得到了很好的应用。ARA70以寡
聚体的形式与雄激素受体（AR）相互作用，提高AR的转录活性，用RNA干扰抑制
ARA70基因的表达，可使ARA70失去与AR的相互作用，中断AR的转录活性，恢复对
前列腺癌细胞的抗雄激素治疗的正常功能，这证实ARA70是抗雄激素治疗的抵抗者，
可能是治疗AR介导的前列腺癌的一个关键靶点，在前列腺癌的发生中起重要作用。
■RNAi技术是耐药性研究的有效工具
多药耐药基因1（MDR1）的基因产物P-糖蛋白过度表达，会使癌细胞产生多
药耐药性。临床上，MDR是化疗治疗癌症失败的主要原因之一。为逆转MDR1基因
依赖的多药耐药性，可构建siRNA抑制MDR1的表达。siRNA被用于处理人胰腺癌和
胃癌细胞。在这两个细胞系统，siRNA可特异地抑制MDR1mRNA和蛋白91%的表达，
对柔红霉素的抵抗分别下降了89%和58%。说明这个方法可以特异地逆转癌症患者
P-糖蛋白依赖的多药耐药，增加对药物的敏感性。因而有研究指出，RNAi能够作
为调节MDR的一个有效工具。
日前，RNAi技术已用于药物研究的各个领域，尤其在药物开发中，能够解决
一些瓶颈问题，如药靶鉴定、优化药靶，从而节省时间和资金，提高成功率。同
时，RNAi技术在药物研究的其他领域都显示了卓越的作用，为药物研究提供了强
大的工具。
（李新平）
作者：
2006-6-13