小RNA个头虽小但却是重量级的角色，从发现了原核生物的RNA沉默系统，到发现新类型的小分子RNA，从2006年诺贝尔医学/生理学奖花落RNA干扰，到世界首例RNAi临床实验初获成功，小分子RNA在生命科学界占据了稳稳的位置。
这一在1998年由Fire首次发现并命名转录后水平的基因静默技术经过二十年的发展，取得了巨大进展，除了被《Science》杂志评为2002年的十大科学成就之首，在技术上突破，RNAi技术在治疗方面也具有巨大的潜力，据称这一技术在抗肿瘤药物开发领域就具有100亿美元市场。
最近两年，microRNA已经从基础研究迅速转化至临床研究，成为转化医学研究的一个杰出范例。它不仅在肿瘤、心血管、免疫、炎症、感染、退行性等疾病中占有十分重要的地位，成为这些疾病发病和筛查的标记分子；而且还可以作为新药发现、防治疑难重症的靶分子，并已取得十分可喜的进展。目前，约5000种已经被鉴定的microRNA在开展新药的研发工作，应用于广阔的领域。比如说，来自Eastern Virginia医学院的科学家正在研究microRNA对发育的调控，微生物与分子细胞生物学系的Aurora Esquela-Kerscher博士发现let-7microRNA家族分子在细胞生长和分化过程中发挥关键的作用。在胚胎发育早期，这些microRNA分子发挥关键的作用，一旦出现异常就可能导致癌症发生。而哈佛大学医学院的助理教授Kai-Christian Sonntag博士在研究microRNA与其他疾病间的关联，他在探索帕金森的发病机理，比如说，由于microRNA失调导致信号传导发生问题，导致帕金森病的发生。目前，他们已经发现正常者与帕金森患者microRNA调控的差异所在。另外西奈山医学院的研究者则尝试用人造的miRNA结合物阻断或是激活内源性microRNA的活性。
这些都说明了小RNA在疾病治疗等方面的系列突破，最新一期（4月22日）Nature杂志的技术特写专栏就以此为主题，发布了“RNA interference: Homing in on delivery”等4篇文章，着重描绘了RNA干扰在治疗，生物标记等方面的新成果。
传递途径
虽然小RNA研究在过去二十年里得到了长足的发展，但是研究人员依然认为体内小RNA分子的传递问题是一个重要的挑战，来自麻省理工MIT，以及Alnylam Pharmaceuticals这家最早利用RNAi技术的公司的奠基人：Phillip Sharp博士就表示，“这仍然是目前最重要的革新领域”，也是将小RNA从基础研究领域转换到活哺乳动物疾病治疗方面的一个大的绊脚石。
在许多RNA治疗实验中，研究人员将合成的寡核苷酸传递到体内目标细胞中去，利用的是靶向试剂，化学修饰，或者直接传递的方式，为了验证这些方法的有效性，一些公司，比如Alnylam，Santaris Pharma（总部位于丹麦的赫斯霍尔姆），以及Tekmira Pharmaceuticals（加拿大伯纳比）等机构展开了各种临床实验。另外一种方法是不仅将遗传物质靶定到细胞中，而且还直接送入细胞核，利用细胞的转录机制获得小RNA前体，这些大多数的方法都需要修改病毒载体，尤其是慢病毒，一些研究机构也进行了临床实验，比如杜克大学进行了转移性黑色素瘤的治疗实验，以及Hope’s Helford临床研究医院展开了HIV感染治疗研究，后者利用的是Benitec生物技术公司提供的病毒载体。
来自斯坦福发现的Mark Kay表示，最佳方法需要考虑目标组织和靶向基因——Mark Kay正在从事不同类型的传递机制。寡核苷酸到达细胞质就能起作用，但是遗传物质必须进入细胞核才能被转录，遗传载体与寡核苷酸相比，有几个方面的优势：基因表达敲除水平可能更高；可能只需要一次性治疗（如果剂量能通过转录来位置，而寡核苷酸则会最终降解，并且在细胞分裂的时候，载体也会复制）；即使细胞快速分裂，小RNAs的剂量也可以保持恒定。
但是许多公司依然采用的是合成寡核苷酸，因为寡核苷酸与传统药物的工作原理相似，Kay说，“利用病毒载体很难控制这些遗传物质的开与关”，“而合成性的RNA则是你给一次剂量，就是一次”，然而即使是想要向细胞质中注入足量的RNA（一些情况下，采用的是DNA或者混杂的寡核苷酸），这依然是一种挑战。因此这些物质带电高，比传统的小分子药物要重10－30倍，所以寡核苷酸要进入细胞并不容易，而且核酸酶也会将它们切成片段，很快从尿液中被排出。
一些公司为了解决这个问题，开发了包囊技术，利用这种方法将寡核苷酸包裹到不同的纳米粒子中，使得这些分子免受核酸酶的降解，而且还可以直接送到靶标组织。
而近期来自加州技术学院化学工程系，David Geffen医学院病理系的研究人员更是在Nature杂志上发表文章，首次证明了siRNA可以利用纳米颗粒被系统性靶向打到一个固体肿瘤上，目前该实验已经进入临床一期试验阶段，研究人员用一个纳米颗粒传递系统将siRNA转运到固体肿瘤癌细胞内，通过肿瘤组织活检来检查这个纳米传递系统的有效性。这一siRNA调控其目标mRNA的定向靶标，从而还能降低蛋白水平，这证明该技术作为一种用于人类的治疗方法的潜力。
（图片来源：Calando Pharmaceuticals公司。这种包含有siRNA的纳米粒子能靶向癌细胞，由铁传递蛋白（粉红色），水溶性聚合物（金色），以及稳定结构（黑色）组成。）
这种纳米颗粒与其它公司的纳米颗粒相似，都具有不同的组成成分，包括可以包裹RNA，靶向特异性细胞类型，以及促进结构稳定和防止聚合的结构，每种结构都是精确组织和优化过的。
这种包囊技术已被多家机构检测，比如麻省的RXi Pharmaceuticals公司利用的是酵母细胞壁成分，Tekmira公司则是采用了一种稳定的核酸-脂质结构（nucleic-acid–lipid particles，SNALPs），并且有许多不同的脂质可用于包裹小RNAs。上个月这家公司宣布将与辉瑞合作，评估SNALP技术。同一个月，Alnylam公司也宣布了一种基于脂质的siRNAs包裹技术，这一技术由Alnylam公司与MIT合作完成，可以在啮齿动物中同时沉默10个靶标基因。不过目前谁也不知道这些技术中哪些会成功。
（责任编辑：labweb）
