小干扰RNA技术治疗自身免疫性疾病应用展望
宋国婧 王永福
【摘 要】【摘要】 自身免疫性疾病(autoimmune diseases,AID)是指机体对自身抗原发生免疫反应,导致自身组织受损而引起的疾病,可累及全身各个系统,临床表现多种多样。RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术是指利用小干扰RNA(small interfering,RNA,siRNA)沉默致病基因表达的技术。RNAi现象在生物中普遍存在,由于RNAi技术具有高效性、特异性、位置效应、竞争效应和可传播性等特点,因此越来越多的研究人员将RNAi技术应用于多种研究领域中,如基因功能研究、基因治疗、开发新药,以及病毒感染、遗传性疾病和恶性肿瘤的治疗等。因此,siRNA技术将会成为治疗AID的新途径。
【期刊名称】中国疗养医学 【年(卷),期】2019(028)003 【总页数】4
【关键词】【关键词】 小干扰RNA;RNA干扰技术;基因沉默;自身免疫性疾病
基金项目:国家自然科学基金(81560270)
RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解过程中沉默致病基因或蛋白片段表达的技术。运用RNAi干扰技术,可在细胞基因转录后抑制基因表达,来达到沉默基因的效果[1],在遗传性疾病、肿瘤和自身免疫性等疾病的治疗中已广泛应用该项技术[2-3]。自身免疫性疾病
(autoimmune diseases,AID)是指人体对自身抗原产生免疫应答致使自身组织器官受损而引起的疾病,主要包括类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)、系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)、干燥综合征(Sjogren's syndrome,SS)、系统性硬化症(systemic sclerosis,SSc)等,临床上表现为产生自身抗体和免疫调节异常[4]。小干扰RNA(small interfering,RNA,siRNA)具有带负电荷、相对分子质量大和不稳定的理化特性,在体内易被降解且不易穿过细胞膜,需要与合适的载体相结合才能被运送至靶细胞。目前,常采用的载体递送方式分为病毒载体递送和非病毒载体递送两大类[5]。
1 siRNA在自身免疫性疾病(autoimmune diseases,AID)研究中的应用
AID的发病机制为过度免疫应答产生的大量免疫细胞和免疫球蛋白堆积于正常组织,并损伤正常组织,使之发生病变和功能障碍。RNAi技术应用于AID,可以使相关疾病的致病基因或蛋白沉默,从而达到缓解或治疗AID的目的,并深入了解其发病机制,提出新的治疗靶点[6]。
1.1 siRNA在RA治疗中的应用 RA是一种病因未明的、慢性、以炎性滑膜炎为特征的全身性AID,临床表现多为慢性、对称性、以手足小关节为主的多关节炎症和关节外病变,其确切病因还未完全阐明。Liu S等[7]研究发现,在RA患者的外周T淋巴细胞中可观察到钙存储异常,细胞内钙信号传导通路参与多种免疫反应。因此,假设钙通过释放激活钙(CRAC)通道孔而形成的亚单位(CRACM1)进入细胞内,进而参与RA的发生过程。因此利用慢病毒载体将小鼠CRACM1 siRNA递送至患有胶原蛋白诱导关节炎(CIA)小鼠的局部关节和引流淋巴结(DLN),从而沉默CRACM1的表达。结果发现,滑膜细胞中的钙流入
下降、CIA组织病理学改变减轻,以及关节中炎性细胞因子,如IL-6、IL-17A 和IFN-γ的水平降低。另外,CRACM1-shRNA在体外以及CIA关节中可减少骨髓来源的破骨细胞数量,这与血清和关节中的RANKL水平降低有关。总之,通过沉默CRACM1的表达,可以抑制钙流入,减缓关节炎的发展进程,并且有可能成为治疗RA的新方法。Lee SJ等[8]研究发现RA发病机制中涉及到的各种促炎性细胞因子中,肿瘤坏死因子(TNF)-α在其他细胞因子的释放和慢性炎症的诱导过程中均起到关键作用。siRNA在体内生理环境中的稳定性较差,很难被递送至靶细胞。因此采用了一种聚合靶向TNF-α siRNA的纳米复合物(poly-siRNA)来治疗RA。5周后,与甲氨蝶呤(5 mg/kg)治疗组相比,静脉内注射psi-tGC-NP能够显著抑制CIA小鼠的炎症,并减少骨侵蚀,降低血清TNF-α含量。Sun Z等[9]发现siRNA1和siRNAc分别是IL-1β和TNF-α最有效的干扰序列,siRNA1 和siRNAc共转染后,IL-1β和TNF-α的表达在mRNA和蛋白水平上均受到抑制,同时细胞增生、集落形成和迁移能力降低,炎性因子减少。Song J等[10]运用PDAPEI/pDNA递送siRNA,从而降低膝关节滑液TNF-α的表达,减轻临床症状。有学者研究发现与对照组相比,沉默Sp1会导致成纤维细胞样滑膜细胞中TNF-α生成明显减少,从而减轻关节炎症状[11]。Wang H等[12]研究表明,与对照组小鼠相比,CARD11siRNA沉默组中CIA小鼠T辅助细胞17型(Th17)应答和促炎细胞因子的水平均有降低,炎症反应减弱。Zhang T等[13]发现静脉注射IL-15R siRNA能够减缓关节炎大鼠疾病的发展进程,缓解临床和影像学的症状表现。Lin HC等[14]研究证实,用siRNA沉默5-LOX可以降低TNF-α诱导的血清MCP-1水平,并减轻小鼠足跖肿胀现象,表明5-LOX抑制剂可以用于治疗炎症性关节炎。马莎等[15]研