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1、介绍介绍 siRNA用于肿瘤抑制的生物用于肿瘤抑制的生物学原理以及前期重要研究成果学原理以及前期重要研究成果 siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理肿瘤（Tumor）是机体在各种致癌因素作用下，局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控，导致其克隆性异常增生而形成的新生物。肿瘤肿瘤良性肿瘤良性肿瘤恶性肿瘤恶性肿瘤(原发灶)“转移灶“癌症（cancer）无浸润和转移能力，对机体危害较小侵袭和扩散转移全身扩散，严重危害机体How to solve it ？siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理常规治疗方法：常规治疗方法：l根治性手术：晚期肿瘤切除率低，术后易复发、转移、效果不理想l药物治疗：很
2、难只作用于癌基因本身而不影响相对应的未发生突变的原癌基因及其相关因子l化学治疗：将药物经血管带到全身，对身体所有细胞都有影响。毒副作用强 l放射治疗：利用高能电磁辐射线作用于生命体，使生物分子结构改变，达到破坏癌细胞目的的一种治疗方法，难于根治参考文献（1）siRNA特异性沉默hTERT mRNA对人舌癌Tca8113细胞体内外生长的影响（2）siRNA为基础的RNAi在肿瘤基因治疗中的应用进展 （3）靶向survivin基因不同位点的siRNA对PC-3细胞增殖和凋亡的影响 （4）NanoparticlesModifiedWithTumor-targetingscFvDeliversiRNA
3、andmiRNAforCancerTherapy 以以siRNA为基础的为基础的RNAi对恶性肿瘤对恶性肿瘤研研究进展开创了肿瘤基因治疗的新天地究进展开创了肿瘤基因治疗的新天地Two daily intravenous injections of the combined siRNAs in the GC4-targeted nanoparticles significantly reduced the tumor load in the lung.From：Nature Molecular Therapy,(22June2010)Is there a better way to cure t
4、umor？siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理2006年度诺贝尔生理学或医学奖安德鲁法尔 克雷格梅洛RNA干扰机制双链RNA沉默基因siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理参考文献：（1）RNA干扰在妇科恶性肿瘤的研究进展（2）siRNA表达载体对肝素酶基因的沉默作用 siRNA(short interfering RNA) 即小分子干扰即小分子干扰RNAl 是由RNase家族中的Dicer核酸内切酶在细胞中剪切自然存在的dsRNA过程中产生的，它是RNA干涉的关键调控因子，其为2123nt的双链RNA，该双链的3端有2个突的碱基，此结构对基因沉默效应十分关键，5端则具有磷酸基。l siRNA具有稳定
5、、持久、安全、特异性，作用强大等特点通过制备特定的siRNA导人生物体内可以有目的地抑制靶基因的表达l 现已逐渐应用于医疗、预防等领域，尤其是siRNA对恶性肿瘤的作用已成为当今的研究热点。且可以针对多个基因或基因族的共有序列来抑制多个基因的表达!从而能更有效地抑制肿瘤生长。siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理siRNA干扰干扰STAT3基因对食管癌基因对食管癌Eca-109细胞生物学特征研究细胞生物学特征研究选自中国肿瘤临床2009年第36 卷24期siRNA1：CTGCTAAGATTCAGTGAAA；siRNA2：GCGTCCAGTTCACTACTAA；siRNA3：TCAGCACAATCT
6、ACGAAGA；Negative（阴性对照）：TTCTCCGAACGTGTCACGT （1）针对人STAT3 基因mRNA 序列设计合成3 对编码小干扰RNA（siRNA）的DNA 模板（2）将其连入pRNAT-U6.1/neo质粒中，构建STAT3-siRNA表达载体，稳定转染人食管癌Eca-109细胞（3）利用RT-PCR、Western blot技术分别检测转染细胞中STAT3基因mRNA和蛋白的表达，MTT实验、流式细胞技术检测转染细胞的增殖、细胞周期和凋亡变化情况siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理siRNA3实验组STAT3mRNA的表达较对照组明显减少，siRNA1和siRNA2实
7、验组STAT3mRNA的表达与对照组无明显差异。结论：结论：STAT3-siRNA 抑制抑制STAT3 基因基因mRNA表达表达siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理结论结论：siRNA3明显抑制了Eca-109细胞中STAT3基因mRNA和蛋白的表达。同时说明RNAi序列设计时靶位点的选择很关键。siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理siRNA3实验组肿瘤细胞的增殖能力明显下降，细胞生长抑制率为35.68%，与转染试剂对照组和阴性质粒对照组比较，差异有统计学意义（P0.01）；而后两者差异无显著性siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理siRNA3实验组G0/G1期细胞占79.51%，S期细胞占13.85
8、%，与对照组比较，差异均有统计学意义（P0.05），表明STAT3-siRNA将细胞周期阻滞在G0/G1期。siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理 siRNA3 实验组细胞凋亡率为13.26%，明显高于阴性质粒对照组与转染试剂对照组，差异有统计学意义（P0.05）siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理结论：结论：RNA干扰技术沉默STAT3基因可以有效地抑制STAT3基因的表达，进而抑制人食管癌Eca-109细胞的增殖，引起细胞周期G0/G1期阻滞，促进其凋亡siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理参考文献：（1）GenesIX；（2）siRNA抗癌国内研究进展（3）基因工程及其分子生物学基础分子生物学基础
9、分册(第2版)静国忠编著siRNA为基础的为基础的RNAi分子机制分子机制正义链RNA被RISC很快降解，只利用siRNA反义链在靶mRNA上寻找与其互补碱基序列并封闭基因表达 ， 使 得 待 定 基 因 沉 默只有特定长度的siRNA才能引发特异性的基因沉默siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理siRNA RISC复合体抑制肿瘤基因的三种方式：复合体抑制肿瘤基因的三种方式：（转录水平上的基因沉默）（转录水平上的基因沉默）（1）攻击并降解与siRNA同源的mRNA（2）干扰mRNA的翻译择选参考文献：基因工程及其分子生物学基础分子生物学基础分册(第2版)静国忠编著siRNA与靶mRNA之间序列的互
10、补程度（3）通过RISC复合体引导siRNA进入细胞核，在核内RISC中的siRNA与基因组中相互补的序列结合，通过对基因启动子周围的染色质蛋白的修饰导致转录沉默siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理l用于病毒的感染，如利用RNA干涉技术抑制人后天免疫缺陷病毒（HIV-1）的主要调控基因如tat，rev，nef和vif等的表达；l抑制人丙肝病毒及乳头癌病毒，从而控制这些病毒的复制；l对模式生物线虫17000个基因进行筛选和研究，鉴别出1722个基因突变所产生的表性改变，为研究特定基因的功能奠定了基础；l用于治疗黑色素瘤、肝癌、白血病、卵巢癌、前列腺癌、人舌癌、食管癌、大肠癌、妇科恶性肿瘤、乳腺癌、
11、胃癌；l运用siRNA特异性沉默hTERTmRNA对人舌癌Tca8113细胞；l运用siRNA表达载体沉默肝素酶基因的；l抑制SARS复制和感染、乙肝病毒感染；lsiRNA具有明显的特异性和抑制肿瘤生长作用；lsiRNA能够减少喉癌细胞(Hep2细胞)中STAT3基因的表达并能抑制Hep2细胞生长及诱导其凋亡；lsiRNA抑制nm23H1基因表达可用于治疗鼻咽癌；l在将来的多谷氨酸链延伸疾病，包括脊髓小脑共济失调(spinocerebel-laratacias)和亨廷顿氏舞蹈病以及糖尿病的治疗中将发挥越来越重要的作用；重要研究成果：重要研究成果：siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理参考文献（参考
12、文献（References and Notes）：）：新华网（2010年03月23日）；靶向Survivin的siRNA干扰与肿瘤；siRNA干扰职CC2表达对食管癌细胞紫杉醇敏感性的影响；siRNA对人肝癌细胞株增殖和侵袭力的影响；结肠癌细胞对托泊替康的化疗敏感性；默MEKK3基因促进TRAIL诱导乳腺癌MCF-7细胞的凋亡；siRNA沉默APElRef-1基因增强人胰腺癌细胞株对吉西他滨的敏感性鼠视网膜母细胞瘤移植瘤的抑制研究；同位点的siRNA对PC-3细胞增殖和凋亡的影响；抑制体外胰腺癌AsPC-1细胞生长的实验研究；性转录调节因子融合蛋白siRNA的研究进展；现代分子生物学（第3版）
13、；InhibitionofStat3expressionofprostatecancercellsbysiRNA；hVEGF-siRNA抑制A549细胞在裸鼠移植瘤的早期生长及血管新生；PU-VEGF-siRNA对裸鼠皮下舌癌移植瘤生长的影响；RNA干扰在妇科恶性肿瘤的研究应用进展；siRNA沉默PC3细胞中KDR基因的表达；siRNA技术及其在乳腺癌治疗中的应用；STAT3-siRNA对胃癌细胞株SGC-7901增殖与凋亡的影响；siRNA抑制nm23H1基因表达对鼻咽癌610B细胞生物学行为的影响NanoparticlesModifiedWithTumor-targetingscFvDel
14、iversiRNAandmiRNAforCancerTherapy；p16在重组人肿瘤坏死因子诱导的HepG2肝癌细胞凋亡中的作用研究；SilencingofReporterGeneExpressioninSkinUsingsiRNAsandExpressionofPlasmidDNADeliveredbyaSolubleProtrusionArrayDevice(PAD)；ASlicer-MediatedMechanismforRepeat-AssociatedsiRNA5EndFormationinDrosophilasiRNA用于肿瘤抑制的生物学原理一是siRNA技术具有高度特异性，即使
15、是单个碱基错配也会使RNAi效率降低；二是并非所有的基因均可作为siRNA干扰的目标序列，非编码区的RNA是否对RNAi敏感还有待研究；三是如何将siRNA安全、有效地导入细胞并在其内稳定表达，尚需大量的试验为临床应用铺平道路；四是siRNA在动物试验中能否特异地靶向癌组织中过度表达的蛋白基因，而不影响正常表达的同一基因；五是由于肿瘤是多基因疾病，siRNA能否靶向多个基因而又不相互干扰；六是siRNA对肝癌基因的封闭不完全的提高封闭率也是有待研究的；七是在肿瘤这种多基因疾病中，虽然已经发现了部分癌基因，但这还远远不够，发现、寻找其他的癌基因和抑制基因是一项重要工程siRNA技术作为一项即将应
16、用于临床的新技术技术作为一项即将应用于临床的新技术仍存在许多问题：仍存在许多问题：主要障碍：主要障碍：缺乏有效而安全的靶向传输系统缺乏有效而安全的靶向传输系统参考文献：（1）RNAi技术在肿瘤基础研究中的应用；（2） siRNA为基础的RNAi在肿瘤基因治疗中的应用进展 ；（3）靶向白血病特异性转录调节因子融合蛋白siRNA的研究进展；（4）中国生物技术信息网。siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理结语：siRNA作为一项新的沉默基因表达的技术。可以比较容易的沉默以前难以抑制其活性蛋白质，已在基础研究方面获得了广泛应用。随着对其机制研究的进展，相应载体技术的进步。它必将产生更大的作用。siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理请各位老师和同学批评指正请各位老师和同学批评指正谢谢！谢谢！siRNA用于肿瘤抑制的生物学原理
