RNAi技術(shù)新突破：根據(jù)SNP選擇性沉默突變基因

    對(duì)于某些遺傳病而言，從雙親繼承一個(gè)拷貝的突變基因就足以致病。現(xiàn)在，愛(ài)荷華大學(xué)的研究人員證明有可能在沉默一個(gè)基因的突變拷貝的同時(shí)不影響另一個(gè)正常拷貝的表達(dá)。

    這一發(fā)現(xiàn)表明有一天基因沉默技術(shù)或許可以用于多種人類(lèi)疾病的治療，包括癌癥、亨廷氏癥及類(lèi)似遺傳病、病毒感染等，治療這些疾病都需要選擇性關(guān)閉某些引起麻煩的基因的表達(dá)。

    應(yīng)特別指出的是，愛(ài)荷華大學(xué)的研究人員沉默突變基因的同時(shí)，沒(méi)有影響正常基因拷貝的表達(dá)，即使正常拷貝與突變拷貝只有一個(gè)堿基的差異。有關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）的早期網(wǎng)絡(luò)版上。

   “如果你攜帶一個(gè)拷貝的“壞”基因，只需將其關(guān)閉，留下好的那個(gè)拷貝獨(dú)自執(zhí)行正常功能就可以了。”研究的*作者、愛(ài)荷華大學(xué)的研究生Victor Miller說(shuō)。“這在理論上很簡(jiǎn)單，但技術(shù)上卻很難做到。我們證明正常基因與突變基因之間的一個(gè)單核苷酸差異可用于關(guān)閉突變基因，而保留正常基因的表達(dá)。”

    “這項(xiàng)研究是一次重要的概念認(rèn)證，但要走向臨床應(yīng)用，還有很長(zhǎng)的路。”Miller 補(bǔ)充說(shuō)。

    關(guān)閉一個(gè)突變基因、同時(shí)又維持正常基因的表達(dá)，這對(duì)于治療所謂的顯性遺傳病尤其有用。顯性遺傳病中，從雙親之一繼承而來(lái)的一個(gè)基因的單拷貝突變表達(dá)，而正常基因拷貝不表達(dá)，產(chǎn)生的蛋白對(duì)細(xì)胞有毒。因此，要想成功治療顯性遺傳病必需除去或抑制致病基因的表達(dá)而不是簡(jiǎn)單地導(dǎo)入一個(gè)正確的基因拷貝。同時(shí)，正常的基因拷貝可能是細(xì)胞必需的，因此沉默致病突變的同時(shí)不影響正常拷貝的表達(dá)十分重要。許多神經(jīng)退行性疾病如亨廷氏癥等都是顯性遺傳病。亨廷氏癥基因就是其正常基因拷貝是細(xì)胞正常功能所必需的一個(gè)典型實(shí)例。

    研究人員利用RNA干擾（RNAi）技術(shù)沉默細(xì)胞培養(yǎng)物中引起神經(jīng)退行性病變--Machado-Joseph病（MJD）的突變基因，同時(shí)維護(hù)正常基因拷貝的表達(dá)不變。
Machado-Joseph病，亨廷氏癥以及至少7種其它神經(jīng)退行性疾病都是由同一類(lèi)型的遺傳突變引起的。這些疾病中的遺傳缺陷產(chǎn)生的突變蛋白氨基酸鏈特別地長(zhǎng)。這些疾病中的每一種突變蛋白都傾向于簇集到一起，形成聚集體，對(duì)腦組織造成損害。其它神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥等的特點(diǎn)也是大腦中的蛋白傾向于錯(cuò)折疊或簇集。愛(ài)荷華大學(xué)的研究小組之所以選擇Machado-Joseph病為研究對(duì)象是因?yàn)樵摬∈茄芯窟@類(lèi)神經(jīng)退行性疾病的一個(gè)良好模型。

    起初，研究人員曾嘗試將小RNA干擾分子靶向突變基因的重復(fù)擴(kuò)張部分來(lái)沉默MJD的突變基因，但沒(méi)有成功。因此研究人員將焦點(diǎn)集中到一個(gè)單堿基序列差異上，也就是所謂的單核苷酸多態(tài)性（SNP），約有70％的Machado-Joseph病突變基因其突變序列的旁側(cè)都出現(xiàn)這個(gè)SNP。

    “當(dāng)我們嘗試靶向突變本身時(shí)，干擾RNA無(wú)法區(qū)分突變基因與正常基因，因此兩個(gè)拷貝都被抑制了。”研究的主要作者之一、愛(ài)荷華大學(xué)神經(jīng)學(xué)助理教授Henry Paulson博士說(shuō)。“接下來(lái)我們注意到大多數(shù)情況下，MJD 突變基因的突變序列旁側(cè)都伴隨有一個(gè)SNP。我們用小干擾RNA靶向這個(gè)SNP，這樣就能區(qū)分突變拷貝與正常拷貝了，從而特異性只敲除了突變基因。”

    Paulson補(bǔ)充說(shuō)，RNA干擾能夠根據(jù)SNP區(qū)分基因這一發(fā)現(xiàn)十分激動(dòng)人心，因?yàn)槊總€(gè)人的DNA差異大都是SNP差異。因此有可能用RNA干擾技術(shù)靶向*的與特殊基因相連的SNP，以此來(lái)操作這些基因。

   “甚至當(dāng)我們不能靶向某個(gè)致病突變時(shí)，我們有可能也可以靶向伴隨該突變出現(xiàn)的SNP。”Paulson說(shuō)。

    研究小組還用RNA干擾技術(shù)靶向由于單堿基變化而致病的基因突變。Tau是一種重要的細(xì)胞蛋白，在某些與阿爾茨海默氏癥有些類(lèi)似的遺傳性癡呆癥中發(fā)生突變。研究人員指引小干擾RNA靶向Tau基因已知引起癡呆癥的一個(gè)特殊突變。這個(gè)方法再次成功只抑制突變基因而對(duì)正常基因的表達(dá)無(wú)影響。

   “RNA干擾是一個(gè)激動(dòng)人心的新工具，用于疾病治療大有希望。”Paulson說(shuō)。“我們的研究使這個(gè)希望離我們更近了。如果我們能夠用RNA干擾技術(shù)特異性靶向一個(gè)致病基因，這將極有價(jià)值。”