综述:基于小干扰RNA(siRNA)的癌症治疗:特别关注宫颈癌
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时间:2025年09月28日
来源:European Journal of Pharmacology 4.7
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本综述深入探讨了小干扰RNA(siRNA)疗法作为一种通过RNA干扰(RNAi)通路精准沉默致癌基因的新兴癌症治疗策略。文章特别聚焦于由人乳头瘤病毒(HPV)感染驱动的宫颈癌,详述了其靶向E6/E7癌基因的机制、各类递送系统(如LNP)的进展,并客观分析了其临床转化面临的挑战与未来前景。
在全球范围内,癌症是导致死亡的主要原因之一,其中宫颈癌是中低收入国家女性死亡的主要元凶。其发生与高危型人乳头瘤病毒(HPV)的持续感染密切相关。HPV病毒编码的E6和E7癌蛋白通过抑制宿主细胞的关键肿瘤抑制蛋白p53和Rb,导致细胞无限增殖和癌变。传统的预防手段如HPV疫苗和筛查在资源有限地区覆盖不足,因此亟需开发新的治疗策略。小干扰RNA(siRNA)疗法作为一种能够精准靶向并沉默致病基因的颠覆性技术,为癌症治疗,特别是宫颈癌,带来了新的希望。
作用机制(Mechanism of Action of siRNA Therapies)
siRNA疗法的核心是利用了细胞内一种高度保守的天然机制——RNA干扰(RNAi)。当外源性的双链siRNA被递送入细胞质后,它会与一种名为RNA诱导沉默复合体(RISC)的蛋白复合物结合。随后,siRNA的双链被解开,其反义链会引导RISC去识别并特异性结合与之互补的信使RNA(mRNA)序列。一旦结合成功,RISC便会切割并降解该mRNA,从而在翻译水平上阻止特定蛋白质的合成。这种机制使得研究人员能够设计siRNA来靶向并“关闭”与癌症发生发展相关的基因,例如HPV的E6和E7癌基因,从根源上遏制肿瘤的生长。
递送策略(Delivery Strategies for siRNA Therapies)
尽管作用机制强大,但siRNA分子本身存在诸多局限性,如易被血清中的核酸酶降解、带负电难以穿过细胞膜、可能引发免疫反应以及存在脱靶效应等。这些挑战使得高效的递送系统成为siRNA疗法走向临床的关键。目前,多种纳米载体被广泛研究:
- •脂质纳米粒(LNP):是目前最成功的递送平台之一,通过可电离脂质在酸性环境下带正电,有效包封并保护siRNA,并通过内吞作用促进其胞内递送。
- •聚合物载体:如聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)等生物可降解聚合物,可构建具有控释能力的纳米粒子。
- •树状大分子(Dendrimers):具有高度支化和精确结构的合成分子,能通过静电作用结合siRNA。
- •外泌体(Exosomes):作为一种天然的内源性纳米囊泡,具有优异的生物相容性和低免疫原性,是极具潜力的递送工具。
这些先进的递送系统不仅提高了siRNA的稳定性和靶向性,也显著增强了其细胞摄取效率,并最大限度地降低了脱靶效应和免疫激活风险。
基于siRNA的宫颈癌治疗(siRNA-Based Therapies for Cervical Cancer:)
宫颈癌是应用siRNA疗法的理想模型,因为其核心驱动因素——HPV的E6和E7癌基因——是明确的外源靶点。研究表明,针对E6和E7癌基因的siRNA能够有效沉默其表达,从而解除对p53和Rb肿瘤抑制蛋白的抑制,重新激活细胞凋亡通路,抑制癌细胞增殖,并增强其对传统化疗药物(如顺铂)的敏感性。此外,除了直接靶向病毒基因,还可以设计siRNA靶向宿主细胞中参与肿瘤发生、血管生成、免疫逃逸或化疗耐药的关键基因(如VEGF、Survivin等),实现多通路协同治疗,展现出巨大的治疗潜力。
优势与挑战(Advantages and Disadvantages of siRNA-Based Cancer Therapy)
siRNA疗法的最大优势在于其卓越的特异性。它能够精确靶向致病基因,避免对正常基因的干扰,从而理论上比传统化疗或放疗具有更少的副作用。此外,其作用迅速,设计灵活,可以针对任何已知序列的基因进行开发。
然而,其面临的挑战同样显著。递送效率仍是最大的瓶颈,如何将足够量的siRNA安全、高效地运送到病灶部位的靶细胞内部是核心问题。免疫原性,即某些siRNA序列或递送载体可能意外激活人体的免疫系统,引起炎症反应,需要精心设计和规避。脱靶效应虽可通过改进siRNA设计来减少,但仍需严格评估。最后,大规模的生产工艺(Manufacturing complexities) 和成本控制也是实现临床普及必须解决的问题。
范围与未来方向(Scope and future directions:)
未来的研究方向将集中于开发更智能、更精准的递送系统,例如利用抗体或配体修饰实现主动靶向。同时,将siRNA疗法与个性化医疗相结合,根据患者的特定基因谱定制治疗方案,是精准 oncology 的重要方向。探索siRNA与其他治疗模式(如免疫治疗、化疗)的联合应用,有望产生协同效应,克服耐药性。持续优化siRNA的化学修饰策略以增强其稳定性和降低免疫原性,也是研究的重点。目前已有大量临床前研究证明了其可行性,多项临床试验正在进行中,为最终将这种疗法惠及患者铺平道路。
总而言之,基于siRNA的疗法代表了一种极具前景的癌症治疗新范式。它通过利用人体自身的RNAi机制,实现了对疾病根源——致病基因——的精准打击。虽然在走向广泛应用的道路上仍面临着递送、免疫原性和生产等方面的挑战,但随着纳米技术、生物材料和分子生物学的飞速发展,这些障碍正被逐步攻克。随着研究的不断深入和技术的持续创新,siRNA疗法有望在未来彻底改变我们治疗宫颈癌乃至其他癌症的方式,为患者带来新的曙光。
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