制藥之道——RNA干擾技術(shù)

　　生物技術(shù)行業(yè)往往重復著(zhù)這么一個(gè)個(gè)故事：將一種全新的技術(shù)從實(shí)驗室里帶出來(lái)，應用于新藥研發(fā)，并最終開(kāi)發(fā)出全新的治療藥物。那些上個(gè)世紀70-80年代建立的公司已經(jīng)一次又一次地重復了這個(gè)故事，不管是建立最早的Genentech公司，還是現在規模最大的Amgen公司，或是被譽(yù)為“生物技術(shù)之星”的Biogen公司都是如此。只要是取得了成功的都重復了這個(gè)故事，而只要重復了這個(gè)故事，也便就成功了。許多通過(guò)這條途徑獲得的藥物都已經(jīng)成為“重磅炸彈”級的藥物了——年銷(xiāo)售額這10億美元以上的藥物被成為“重磅炸彈”級藥物。這些藥物與傳統的不一樣，他們都是蛋白，其原本就是是機體本身的組成部分。 這個(gè)故事的下一個(gè)主角將是一種正在浮現的能從遺傳水平使疾病“沉默”的技術(shù)，這就是RNA干擾技術(shù)(RNA interference，RNAi)。

　　哈佛大學(xué)的學(xué)者日前首次在活體動(dòng)物中證明通過(guò)RNA干擾技術(shù)能治療肝病。這一研究將發(fā)表在Nature Medicine 雜志的2003年3月刊上。許多肝病都表現為肝細胞的死亡——細胞凋亡。而細胞的死亡往往是由Fas蛋白所導致的。如果能逆轉或阻止這種肝細胞死亡，將能治療許多種肝病，包括自身免疫性肝炎，病毒性肝炎，移植排斥性肝炎等等。哈佛大學(xué)血液研究中心的Judy Lieberman等人通過(guò)RNAi技術(shù)使Fas受體沉默，從而成功地在自身免疫性肝炎小鼠模型中預防了肝衰竭和肝纖維化。試驗結果發(fā)現未接受RNAi治療的小鼠有40%在3天內死亡，而40只接受RNAi治療的小鼠有33只活了下來(lái)，10天后研究人員檢查這些小鼠的肝臟，發(fā)現完全正常。

　　RNAi的最主要作用是可以特異性地使特定的基因沉默，從而起到控制細胞的各種高級生命活動(dòng)。這為各種疾病如病毒病和腫瘤等的防治打開(kāi)了一道全新的途徑。

　　RNAi的發(fā)現要追溯的1995年，當時(shí)康乃爾大學(xué)的Su Guo博士在實(shí)驗中想通過(guò)反義RNA阻斷美麗線(xiàn)蟲(chóng)的par-1基因表達，同時(shí)她還在用正義RNA做了一個(gè)對照試驗，試圖觀(guān)察到對照試驗組基因表達增強的現象。但是結果卻發(fā)現反義和正義RNA都阻斷了該基因的表達。Su Guo等人當時(shí)一直不能解釋這一現象。直到1998年，Andrew Fire等人的研究才發(fā)現這是由于Su Guo在試驗中污染了雙鏈RNA所致。并且還證明了雙鏈RNA能高效特異性地阻斷相應基因的表達。Andrew Fire將此稱(chēng)為RNAi。雙鏈RNA進(jìn)入細胞后，在酶的作用下被裂解成小RNA片段(siRNA，又稱(chēng)小干擾RNA)，并擴增。 siRNA又在酶的作用下被解開(kāi)變成單鏈，并和某些蛋白形成復合物。這種復合物與siRNA互補的mRNA結合。一方面使mRNA被RNA酶裂解，另一方面以siRNA作為引物，以mRNA為模板，在RNA合成的聚合酶作用下合成出mRNA的互補鏈。結果mRNA也變成了雙鏈RNA，它在酶的作用下也被裂解成siRNA。這些新生成的siRNA也具有誘發(fā)RNAi的作用。這樣就形成了一種聚合酶鏈式反應，而是特定的基因表達被阻止。

　　其作用機理是隨后的研究中發(fā)現，RNAi現象廣泛存在于線(xiàn)蟲(chóng)，果蠅，斑馬魚(yú)，真菌以及植物等大多數真核生物，這些生物體利用RNAi來(lái)抵御病毒的感染，阻斷轉座子的作用。

　　由于RNAi的重要意義和近年來(lái)不斷取得研究進(jìn)展，《科學(xué)》雜志(Science)在2001年將其列為十大科學(xué)成就之一，2002年又將其列為當年十大科學(xué)成就之首。同時(shí)《自然》雜志(Nature)也將小RNA評為2002年重大科技成果之一。

　　時(shí)至今日，風(fēng)險投資對RNAi技術(shù)已經(jīng)表現得“垂涎三尺”了。“已經(jīng)有許多風(fēng)險投資和我進(jìn)行過(guò)非正式的接觸。”Lieberman說(shuō)道。一家位于麻省劍橋的RNAi藥物開(kāi)發(fā)公司Alnylam制藥公司成立之初就獲得了1750萬(wàn)美元的風(fēng)險投資——要知道，在過(guò)去兩年里風(fēng)險投資對剛成立的生物技術(shù)公司簡(jiǎn)直是滴水不施的，而Alnylam卻能獲得如此大筆投資。“毫無(wú)疑問(wèn)，RNA干擾技術(shù)是過(guò)去幾年中所浮現出來(lái)的一項革命性突破，”Alnylam公司的首席執行官John Maraganore說(shuō)到。John Maraganore原先是千年制藥公司(Millennium Pharmaceuticals)一名主要科學(xué)家。“RNAi將成為繼重組蛋白和單克隆抗體之后的最主要藥物類(lèi)別。”他說(shuō)。

　　日前，Ribozyme公司也獲得了4800萬(wàn)美元進(jìn)行RNAi的商業(yè)化開(kāi)發(fā)。Ribozyme希望到2005年能進(jìn)行到一期臨床試驗。Ribozyme制藥公司的首席執行官Howard Robin說(shuō)，RNAi經(jīng)過(guò)近數年的化學(xué)和藥理學(xué)的研究，“給了公司極大的信心去從事這個(gè)最能令人興奮的醫藥領(lǐng)域商業(yè)化發(fā)展”。Robin還說(shuō)公司在過(guò)去的18個(gè)月中也一直在進(jìn)行RNAi研究，目前公司已經(jīng)申請了50多件RNAi技術(shù)專(zhuān)利。

　　當然，在取得最終成功之前，還有許多的問(wèn)題需要一個(gè)個(gè)地解決。首先就是如何使RNAi進(jìn)入人體。Lieberman及其同事在小鼠試驗中在能被肝細胞攝取的部位給小鼠注射了大量的RNAi。Lieberman指出她目前的這一試驗還無(wú)法應用到人體實(shí)驗中，因為如此大劑量的RNAi會(huì )對人體造成很大的危害。而動(dòng)物實(shí)驗中之所以選取肝臟，其主要原因就是RNAi進(jìn)入肝臟遠較進(jìn)入其他器官容易。Lieberman說(shuō)她的這一試驗只不過(guò)是在理論上證明了RNAi治療的可能性。同時(shí)Maraganore也指出，事實(shí)上Alnylam公司目前所從事的研究也大多集中在如何使RNAi進(jìn)入人體上。

　　Maraganore對RNAi的前景充滿(mǎn)了信心。他說(shuō)第一個(gè)抗體藥物從實(shí)驗室走到藥柜花了整整20年的時(shí)間。但是現在，無(wú)論是Amgen公司的Enbrel還是強生公司的Remicade都成為了重磅炸彈藥物(Enbrel和Remicade均是治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎的抗體藥物)。Maraganore稱(chēng)他會(huì )使RNAi花比這少得多的時(shí)間進(jìn)入藥柜。