化学结构优化延长治疗性siRNA在分裂癌细胞和免疫细胞中的沉默持续时间

本研究针对RNAi疗法在分裂细胞中沉默持续时间短的难题，通过优化siRNA化学结构，发现5'-(E)-乙烯基膦酸酯修饰可显著延长siRNA在癌细胞和免疫细胞中的沉默效果至30天以上，为免疫肿瘤学领域RNAi疗法的合理设计提供了重要依据。

　　

在精准医疗时代，RNA干扰(RNAi)技术因其能特异性沉默任何靶基因的特性，成为药物研发的新宠。然而这个"基因剪刀"在快速分裂的细胞中却遇到了尴尬——就像试图给正在奔跑的人换鞋，传统的siRNA(小干扰RNA)往往还没来得及发挥作用，就被快速增殖的细胞稀释殆尽。这个问题在免疫肿瘤学领域尤为突出，因为无论是癌细胞还是参与免疫反应的细胞，都以快速分裂著称。

德国图宾根大学医院内科II系（University Hospital Tuebingen, Department of Internal Medicine II）的研究团队在《Molecular Therapy》发表的研究破解了这一难题。研究人员发现，虽然通过饱和细胞内储库的策略能在非分裂的肝细胞中延长siRNA效果，但对分裂细胞收效甚微。而通过精妙的化学结构改造——在siRNA的引导链5'端添加(E)-乙烯基膦酸酯修饰，成功将siRNA在分裂细胞中的沉默持续时间延长至30天以上，这一发现在体外和体内实验中都得到了验证。

研究采用了多种关键技术：通过化学合成获得不同修饰模式的siRNA；利用流式细胞术定量分析细胞分裂过程中基因沉默效率；建立小鼠肿瘤模型评估体内效果；采用qRT-PCR检测靶基因表达水平。特别值得注意的是，研究同时考察了癌细胞和免疫细胞这两种对免疫肿瘤学至关重要的细胞类型。

在"化学修饰延长siRNA沉默持续时间"部分，研究发现传统全化学修饰对分裂细胞效果有限，而5'-(E)-乙烯基膦酸酯这一特殊修饰能显著增强siRNA的持久性。通过系统比较不同化学修饰组合，确定了最优的修饰模式。"细胞分裂对siRNA效果的影响"部分揭示，分裂细胞中siRNA效果减弱的主要原因是细胞分裂导致的稀释效应，而非降解。"体内外验证"部分显示，修饰后的siRNA在动物模型中同样表现出长达一个月的持续沉默效果，且未观察到明显毒性。

这项研究的突破性在于首次系统阐明了影响siRNA在分裂细胞中持久性的关键因素，并找到了切实可行的解决方案。5'-(E)-乙烯基膦酸酯修饰犹如给siRNA装上了"定位器"，使其在细胞分裂过程中能更有效地保留并发挥作用。这一发现不仅解决了RNAi疗法在免疫肿瘤学应用中的关键瓶颈，更为设计下一代RNAi药物提供了明确的化学修饰路线图。从更广的视角看，该研究架起了RNAi技术与快速分裂细胞系统之间的桥梁，为癌症免疫治疗等领域开辟了新的可能性。