小核酸药物又称为RNAi(RNA interference, RNAi)技术药物。近几年来,RNAi研究取得突破性进展,被《Science》杂志评为2001年的十大科学进展之一,并名列2002年十大科学进展之首。使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,可用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。
90年代初一项试图将牵牛花加强色素基因导入以加深颜色,最终却导致牵牛花颜色被抑制的现象,称为基因抑制。这种“南辕北辙”的现象最终被两名美国科学家AndrewFire和CraigMello以“RNA干扰”机制解释,并于2006年获得诺贝尔生理学奖。
RNA干扰机制是长链双RNA(double-stranded RNA,dsRNA)被剪切为siRNA后,siRNA与蛋白质结合形成siRNA 诱导干扰复合体(siRNA inducedinterference complex , RISC)与特定信使RNA结合,最终关闭特定基因表达的作用机理。
图1:siRNA通过结合特定信使RNA关闭基因表达的现象称为RNAi

RNAi的特异性、高效性和可遗传性使其更为有效。①由于siRNA是针对特异性靶点的mRNA起作用,因此具有特异性。②与靶RNA结合后的复合物又可以合成新的dsRNA,同样可被切割、降解而生成大量的次级siRNA,这种合成-切割的循环过程称为随机降解性PCR,因此存在放大效应。③RNAi基因表达的效应可以突破细胞的界限,传递给子一代。
图2:RNAi的循环表达使其具有极强的高效性

RNAi基因层面的表达以及上述特性使其明显优于目前大多数在蛋白质水平发挥作用的药物。两类药物都属于抑制剂,蛋白质水平药物仅仅治标,而RNAi药物则可以在基因层面治本,并且还可以和传统的小分子药物和单抗药物协同使用,以期达到更好的效果。
表1:siRNA 相对于传统拮抗药物具有一系列的优势

除siRNA外,还有反义RNA技术和microRNA技术,两者在也用于RNAi的治疗,但是和siRNA技术相比,存在一定差距。
表2:三种主要RNAi 技术对比
