经典RNAi文章回顾（一）

　　

斯坦福大学医学院小儿科与遗传学等处的研究人员发现作为RNAi技术要点的shRNA（短发夹状RNA）的长期使用对于实验小鼠具有极大的危害，这为RNAi技术应用提出了严重的警示，这篇发表在《Nature》上的文章是RNAi技术发展史上的一篇重要文章。

 

文章标题：

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D. Grimm et al., "Fatality in mice due to oversaturation of cellular microRNA/short hairpin RNA pathways," Nature, 441:537-41, 2006.

 

研究发现：

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之前的研究发现了RNA干扰（RNAi）在治疗敲除小鼠肝炎方面的积极作用，然而在这篇文章中，来自斯坦福大学的遗传学家Mark Kay及其他合作者们则发现短发夹RNA（short hairpin RNA，shRNA）的高水平，长时间表达会导致实验动物死亡。

Kay等人将49种不同的大剂量shRNA注入小鼠肝细胞（hepatocytes）后发现36种shRNA对小鼠的肝脏有伤害作用，其中23种甚至导致小鼠在两个月内死亡。进一步研究发现这些shRNA的致命毒性可能是由于shRNA与肝脏来源的microRNAs（miRNAs）为竞争与Exportin-5（一种核karyopherin蛋白，这种蛋白是一类与核孔选择性运输有关的蛋白家族，相当于受体蛋白，其中imporin负责将蛋白从细胞质运进细胞核，exportin负责运出）结合造成的。

Kay表示shRNAs的过量表达负调控肝脏的microRNAs，引起细胞死亡，从而导致肝脏功能丧失。

 

成果重要性：

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Kay的研究成果被John Rossi称为，对研究以RNAi为基础的人类治疗潜在应用的研究者们的“一个巨大的黄色警告信号”。美加州大学研究人员Irvin Chen也发现了相同的研究结果——体外实验发现RNAi会负调控原代人类T细胞的CCR5基因，他认为，“长时间施用这些shRNAs对于T细胞而言是有毒”。（Chen是加州大学AIDS研究所的主任）

来自位于Cleveland的Case Western Reserve大学的Timothy Nilsen表示“这些发现是惊人”，表达量和毒性之间的相互联系不是完美的，所以“会很有趣的发现假如利用弱启动子有效地表达毒性或者致死的shRNA，但他们不具备毒性效果。这很清楚的表明表达水平的更重要。”

 

文章警示：

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Kay提出这种毒性应该通过修改RNAi治疗过程来避免，比如他们实验室，就是通过一个启动子控制shRNA的表达——shRNA同时也能有效的敲除靶标基因。“通过进行了修改，就能获得真正有用的持续敲除”。

 

前景展望：

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尽管这篇文章给RNAi研究者们提出了警示，但是这种方法并没有被摒弃，Kay表示，“我确信这种方法将会在许多不同的方面发挥治疗性作用”，Kay也将继续利用RNAi方法进行肝炎的治疗，“我认为这一方法将快速而谨慎朝前发展。”

 

Other tissues in which RNAi can be toxic:

Blood (Mol Therapy, 14:494-504, 2006)

Lung (Cancer Res, 67:2345-50, 2007)

Brain (Proc Natl Acad Sci, 105:5868-73, 2008)

（生物通：张迪）

 

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