Aptamer核酸药物的研究进展
核酸药物研发及其应用的现状和前景
核酸药物研发及其应用的现状和前景核酸药物的研发及其应用已成为当前生物医学领域的热点话题之一。
核酸药物是指利用基因工程和生物技术手段，直接或间接地作用在DNA和RNA分子上，从而发挥治疗作用的一类新型药物。
与传统化学药物相比，核酸药物具有更高的特异性和更强的选择性，能针对疾病特定的分子修饰、切除、阻断或淬灭，从而有效治疗疾病。
一、核酸药物的研发现状核酸药物的研发始于上个世纪80年代中期。
最早的核酸药物是1987年上市的Fomivirsen，它是一种针对巨细胞病毒（Cytomegalovirus）的抗病毒药物。
近年来，随着基因工程技术、生物芯片技术和纳米技术等领域的迅速发展，核酸药物的研发迎来了新的发展机遇。
核酸药物的种类繁多，主要包括siRNA、合成mRNA、DNA修饰酶、RNA编辑酶、CRISPR/Cas等。
其中，siRNA是当前研发最为火热的一种核酸药物。
siRNA是一种短小的RNA分子，可以通过与mRNA靶标相互作用，靶向降解指定基因的mRNA，从而阻断蛋白质的合成，达到治疗疾病的目的。
近年来，siRNA已被广泛应用于心血管疾病、肿瘤、糖尿病等多个领域的研究当中。
二、核酸药物的应用前景核酸药物的应用前景广阔。
与传统化学药物相比，核酸药物具有以下优势：1. 高效靶向：核酸药物可以直接针对疾病发生、发展的分子途径进行干预和调控，从根源上解决疾病。
2. 安全可靠：核酸药物只具有局部作用，不会对人体造成副作用和毒性反应，具有更高的安全性和可靠性。
3. 适应范围广：核酸药物可以用于治疗多种类型的疾病，包括传染病、肿瘤、神经系统疾病、心脑血管疾病等。
未来，核酸药物的应用前景将更加广阔。
根据市场调研机构The Business Research Company发布的《核酸药物市场预测报告》，2026年核酸药物市场总规模将超过500亿美元。
尤其随着技术的不断发展，核酸药物的多靶点治疗、个性化治疗、基因编辑等领域也将取得更大的突破。
核酸药物的研究与应用_李淑娟
核酸药物的研究与应用
1 2 李淑娟 ，唐一通
（ 1. 延安大学西安创新学院， 西安 710100 ； 2. 湖北文理学院医学系， 襄阳 441053 ）
摘 要： 核酸药物是具有特定碱基序列的药物， 包括寡聚 核 苷 酸 药 物、 核 酸 适 配 体药 物和 核 酸 疫 苗。目 前核 酸 药 物
已被广泛用于基础研究， 疾病的临床诊断和治疗， 如肿瘤、 感染性疾病、 血液病及神经退行性疾病等。主要介绍 核 酸 药物在疾病诊断和治疗中的研究进展。 关键词： 核酸药物； 寡聚核苷酸药物； 核酸适配体药物； 核酸疫苗 中图分类号： R915 ；ห้องสมุดไป่ตู้R914 文献标识码： A 文章编号： 2095 － 1736 （ 2013 ） 04 － 0081 － 05
［11 ］ 治疗奠定了基础 。Yingying Lu 等设计并合成了针对
。 许多研究表明 Fas 配
转录激活因子 3 （ STAT3 ） 及血管内皮生长 体（ FasL） 、 因此以 因子（ VEGF） 等过表达与肿瘤生长和转移有关， 这些蛋白为靶点的药物已成为肿瘤治疗的研究热点 。 方丽
［5 ］
等设计合成针对 FasL 的 ASODN， 并用阳离子脂
自从 1868 年瑞士青年科学家米歇尔在人体细胞 有关核酸研究的进展日新月异， 针对 中发现核酸以来， ［1 ］ 疾病诊断 、 治疗和预防的核酸药物也应运而生 。 由 作用效率高 、 免疫原性低 、 应用范围广 于其特异性强 、 等特点， 正日益显示出重要作用， 具有潜在临床应用前 景 。目前， 已经上市或进入临床试验的核酸药物根据 化学结构和药物机理可分为三类， 分别是寡聚核苷酸 药物 、 核酸适配体药物和核酸疫苗 。 1 寡聚核苷酸药物 寡聚核苷酸药物包括反义核酸 、 核酶、 脱氧核酶以 及 RNA 干扰剂等 。 这类药物可以在细胞中专一性地 降低目标基因表达水平， 通常分子量较小， 能够较容易 透过细胞膜。 1. 1 反义核酸 反义核酸是人工合成或天然存在的抑制或封闭基 因表达的 RNA 或 DNA 分子 。利用反义核酸特异地封
核酸药物的研发与应用研究
核酸药物的研发与应用研究近年来，随着生命科学技术的迅猛发展，核酸药物的研发与应用研究也受到广泛关注。
核酸药物是以核酸分子作为药物作用靶点的一类药物，主要包括DNA药物、RNA药物以及寡核苷酸药物等。
相较于传统药物，核酸药物具有许多优势，如具有精准靶向性、高效性、可调控性、可设计性等，因此被认为是未来药物研发的主要方向之一。
一、核酸药物的种类及作用机制核酸药物主要包括三类：DNA药物、RNA药物以及寡核苷酸药物。
其中，DNA药物主要用于治疗癌症和病毒感染等疾病，例如含有同源单链DNA序列的人工 DNA 病毒等，可作为基因转移介质，将对人体有益的基因送入细胞内，治疗患者的疾病。
RNA药物主要是以小干扰RNA（siRNA）和微型RNA（miRNA）为代表的RNA干扰技术，能够靶向调控基因表达，对一些难治性疾病如癌症、代谢疾病、感染病等具有广阔的应用前景。
寡核苷酸药物则是由含2-5个核苷酸的寡聚物组成，主要用于治疗病毒感染等疾病。
二、核酸药物的研发进展核酸药物的研发是一个较为复杂的过程，需要从理论和实践两方面进行探索。
近年来，国内外学术界、医药企业和政府部门等在相关领域内积极开展研发工作，加速了核酸药物的应用和推广。
在核酸药物的研发方面，最近十年，相继有多家生物制药公司和科研机构推出了一批核酸药物，并取得了明显的临床效果，如SAR441169、ARC-520等。
同时，生物技术的发展也推动了生物体外合成RNA药物的进一步研究，可生产的RNA药物种类不断增加。
在核酸药物的开发和生产中，注重研究和应用高效和针对性强的递送技术显得尤为关键，例如使用生物大分子或化学合成的纳米粒子等递送体系来传递核酸药物。
三、核酸药物的应用前景与挑战核酸药物的应用前景十分广阔，既能够被用于疾病的诊断，又能用于疾病的治疗和预防。
特别是在癌症、心血管疾病等疾病治疗方面，核酸药物呈现出了更为明显的优势，成为新型治疗方案的热点。
但是，面对发展核酸药物所面临的挑战也不能忽视，这涉及到核酸药物的稳定性、生物合成、递送体系和安全性等问题。
核酸药物的研究与应用
核酸药物的研究与应用核酸药物是一种新型的生物制剂，通过介入细胞的核酸代谢过程来治疗疾病。
它可以通过干扰核酸的表达、修复异常的核酸序列以及靶向一些基因和蛋白质来达到治疗的目的。
核酸药物的研究与应用正在不断发展，具有广阔的发展前景。
一、核酸药物的研究进展1. 小干扰RNA：siRNA是一种大小为21-23个核苷酸的双链RNA，可以通过靶向特定的mRNA进行选择性基因沉默，从而抑制蛋白质的表达。
siRNA研究的重点是选择合适的靶点、优化免疫反应和提高传递效率。
目前，siRNA已被用于治疗一些常见的遗传性疾病，如肝癌、高胆固醇和一些感染性疾病。
2.反义RNA：反义RNA是一种与目标mRNA互补的RNA，可以通过与目标mRNA结合抑制其翻译。
反义RNA研究的主要难题是如何提高传递效率和选择适当的靶点。
已经有一些反义RNA药物用于治疗一些病毒感染和癌症。
3.核酸酶：核酸酶是一类可以切割特定DNA或RNA序列的酶。
它可以用于修复DNA缺陷、靶向DNA分子等。
核酸酶的研究重点是提高酶的活性和稳定性，以及选择合适的靶点。
核酸酶已经被用于治疗一些遗传性疾病和逆转录病毒感染。
二、核酸药物的应用前景核酸药物在疾病治疗中有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 遗传性疾病治疗：核酸药物可以对特定基因进行靶向沉默或切割，从而治疗遗传性疾病。
例如，可以通过siRNA对突变基因进行靶向沉默，以治疗一些遗传性疾病，如囊性纤维化等。
2.癌症治疗：核酸药物可以通过抑制或修复突变基因，来抑制肿瘤的生长和扩散。
同时，核酸酶可以靶向肿瘤细胞，使其自我毁灭。
核酸药物在肿瘤治疗中具有很大的潜力，可以提高治疗的精确度和疗效。
3. 感染性疾病治疗：核酸药物可以通过干扰病原体的核酸代谢过程，抑制病原体的生长和繁殖。
例如，可以通过siRNA抑制病毒的复制，治疗一些病毒感染，如乙肝和艾滋病等。
4.个性化治疗：核酸药物具有高度的靶向性，可以根据个体基因特征进行精准治疗。
aptamer introduction核酸适配体的介绍
固定序列碱基数目：18-21 nt；随机碱基数目：30-60 n论上，任何物质都能成为核酸适体的筛选靶标
在筛选实验中，DNA和RNA核酸适体在亲和性和特异性方面并没有差异，但是在其 它方面各具有各自的优点。如RNA核酸适体具有容易获得和在细胞内表达等：靶蛋白保持着与活体内蛋白一致的天然构象； 靶蛋白不需要纯化； 不需要对靶分子事先了解； 可以同时对多种靶蛋白进行筛选； 有利于新显型的发现
缺点：存在大量能引起干扰的物质，需要增加反筛提高筛选效率
PNAS, 1998, 95: 2902-2907; 2003, 100: 15416-15421
微流体筛选 (microfluidic SELEX)
（4）考察核酸适体的功能
为了能更好的利用核酸适体，必须研究核酸适体对其蛋白靶标分子是否具 有生物学功能。实验证明一些核酸适体能抑制其靶标分子活性，如凝血酶核 酸适体能抑制凝血酶的功能；但有一些核酸适体能激活其靶标分子活性。
（2）确定核酸适体与靶标分子相互作用的最少碱基数和二级结构
利用核酸结构预测软件分析全长序列和保守序列的二级结构和分析，这种结 构预测通过单链或双链位点选择剪切的试剂（化学试剂或核酸酶）来验证或者 在结构预测的基础上直接合成预测的最小核酸适体序列并考察它们与靶标分子 结合情况。
（3）确定核酸适体基因组中某段感兴趣的核酸序列（50-500 碱基）两端引入用于PCR扩增的固定序列。
1.2.3 核酸适体靶分子的多样性
简 Zn2+ 单 Ni2+ 体 系 金属离子
核酸适配体的体外筛选方法的最新研究进展
核酸适配体的体外筛选方法的最新研究进展李亚楠;赵洁;张傲哲;谭琰;华茜;张子剑【摘要】Aptamers are single-stranded oligonucleotides that are screened by systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX)in vitro,which can selectively bind to different target with high affinity and high specificity,including protein,small molecules, organiccompound,metal ions,drugs,etc. This technology has attracted more attentions for its advantages and thus it has been applied widely in many aspects such as biological sensor,gene chip,new drug development,nano technology,etc. However,the traditional SELEX method is cumbersome,which usually takes several months to screen out the targetof nucleic acid in high specificity. With the rapid development of SELEX,many novel screening methods have emerged in recent years. The screening cycle and the screening efficiency are improved with these new methods,and the application of aptamers is expanded. This review introduces several new screening methods in recent three years, including multiple GO-SELEX,SWCNTs-assisted cell-SELEX,on-chip Cell-SELEX,Sequence-constructive SELEX and High-Fidelity (HI FI)SELEX,It is helpful for us to know more about the latest progress on the methods forin vitro screening aptamers and to promote the application of aptamers in various fields..%核酸适配体是用配体指数富集系统进化技术(SELEX)在体外筛选得到的一小段寡核苷酸序列,能够选择性的与不同的靶标特异性的结合,包括蛋白质、小分子、有机物、金属离子、药物等,具有高亲和力和高特异性.这项技术的诸多优势,使其迅速得到重视,核酸适配体在生物传感器、基因芯片、新药开发、纳米技术等诸多方面应用广泛.但是传统的SELEX方法操作繁琐,筛选周期长,需要几个月的时间才能筛选出与靶标具有高特异性的核酸适配体.随着SELEX的快速发展,近年来出现了很多新型的筛选方法,这些新的方法大大提高了筛选周期,极大的提高了筛选效率,拓展了核酸适配体的应用.总结介绍了近三年来出现的几种新型的核酸适配体的筛选方法,包括氧化石墨烯SELEX(Multiple GO-SELEX)、单壁碳纳米管辅助细胞SELEX(SWCNTs-assisted cell-SELEX)、基于芯片的细胞SELEX(on-chip Cell-SELEX)、序列构造SELEX(Sequence-constructive SELEX)、高保真SELEX(High-Fidelity SELEX),有助于人们进一步了解、认识核酸适配体筛选技术的发展现状,更好促进核酸适体在各个领域中的应用前景.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2017(033)004【总页数】5页(P78-82)【关键词】核酸适配体;SELEX;筛选方法【作者】李亚楠;赵洁;张傲哲;谭琰;华茜;张子剑【作者单位】北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学中医药研究院,北京 100029【正文语种】中文核酸适配体是能够与特定靶分子结合且具有高亲和力和高特异性的寡核苷酸［1］。
aptamer introduction核酸适配体的介绍
Ito等人利用三碘甲腺原氨酸作为反向筛选物质，获得能特异识别四碘甲腺原氨 酸的核酸适体。
Methods, 2000, 22: ed它们的删减往往会减弱核酸适体的结合 作用。但在有些筛选中，固定序列也可能与中间的随机序列形成一些二级结构从而 干扰核酸适体的筛选。因此，在得到核酸适体序列后还需要进一步的截短实验来确 定核酸适体的核心序列。
1.1 新型分子探针——核酸适体 (aptamer)
核酸适体：能高亲和性结合靶分子的20-50碱基的寡聚核苷酸
“Aptamer”: Latin word “aptus” 适合 + Greek word “meros” 粒子
1.1.1 核酸适体的优点
核酸适体与抗体的性能比较
性能
பைடு நூலகம்
核酸适体
抗体
大小
5-15 KD1.2.2 核酸的种类（1）结构限制性（structurally constrained library）：将随机碱基置于能形成特 定二级结构（如发夹、G-四面体或假结等二级结构）的固定序列中。当知道靶标分 子优先结合某种特定的结构蛋白时或增加所选择的核酸适体的稳
（2）反向筛选（counter selection）是为了获得专一性更强的核酸适体而提出 的，主要是通过一些方法去除能结合与靶分子类似物质的核酸序列。这种方法 首先在筛选茶碱核酸适体的实验中使用。
Jenison等人利用与茶碱结构仅差一个甲基的咖啡因作为反向靶标对茶碱进行筛 选，获得了只结合茶碱而与咖啡基因组中某段感兴趣的核酸序列（50-500 碱基）两端引入用于PCR扩增的固定序列。
1.2.3 核酸适体靶分子的多样性
简 Zn2+ 单 Ni2+ 体 系 金属离子
核酸药物的种类和研发进展
核酸药物的种类和研发进展核酸药物是指以DNA、RNA等核酸作为靶点的治疗性药物，其目的是通过干预人体的基因表达、修饰基因或者具有基因靶点的疾病基因等方式来治疗疾病。
常见的核酸药物主要包括siRNA、miRNA、ASO等类型，这几种核酸药物的治疗效果已在临床试验中得到了证实，然而核酸药物的研发仍然面临着很多挑战。
一、siRNAsiRNA，即小干扰RNA，是一种短链RNA，其特异性识别和切割靶mRNA分子，从而抑制其转录和翻译，最终达到靶向治疗的目的。
目前，siRNA临床研究已经开始，但是其研究仍面临一些难题，如难以稳定地传递siRNA到靶细胞内、很难将siRNA直接作为药物输入进入人体等问题。
二、miRNAmiRNA，即微小RNA，与siRNA类似，但其功能更广泛，包括维持细胞内稳态、基因表达等多个方面。
当前，miRNA的研究主要集中在其在肿瘤、心血管疾病、病毒感染等方面的应用。
然而，miRNA的应用存在挑战，如短寿命、组织特异性等。
三、ASOASO，即反义寡核苷酸，通过与RNA反序互补结合，抑制RNA的翻译和功能，最终达到治疗疾病的目的。
ASO已广泛应用于心血管疾病和肝病等方面的治疗，如菲斯特（Fisetin）可用于抑制α-肝素蛋白基因的表达，是一种治疗肝炎的药物。
但是ASO同样面临着许多问题，如药物的生产成本高、仅用于有特定蛋白质表达异常的患者等限制。
总的来说，核酸药物的研发和应用仍面临许多问题，但这一领域所涉及的疾病和治疗效果十分广泛，尤其在对肝炎等常见疾病的治疗方面有很大的潜力。
随着技术的发展和进步，相信核酸药物的研发和应用也会取得更大的突破。
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作者单位:100052北京,中国预防医学科学院病毒基因工程国家重点实验室(汪治清、杨新科);北京军区第二六一医院(佟玉品)#综述#Aptamer核酸药物的研究进展汪治清佟玉品杨新科Ap tamer指的是能结合蛋白或其他小分子物质的单链或双链寡核苷酸112。
体外筛选技术的发展和PCR技术的应用,使得Ap tamer的研究近年来有了长足的进步,筛选到了一大批能与各种蛋白或小分子特异紧密结合的核酸分子(Aptamer)。
这些Aptamer包含了RNA、双链DNA、单链DNA 等多种形式的寡核苷酸,其配体的性质各异。
体外筛选Aptamer不仅增强了人们对核酸-蛋白相互作用的认识,也为寻找新药提供了一条途径。
Aptamer核酸药物的研究近年来也取得了一些可喜成果。
我们拟就该方面的进展及相关问题作一综述。
1Aptamer筛选的一般程序及要点各种分子的Aptamer筛选的程序大同小异,多采用亲合方法,即固定配体,使之与扩增的寡核苷酸库混合培养,待配体与寡核苷酸结合后洗去非结合核酸,然后洗脱配体-aptamer复合物,回收核酸,扩增,再进入下一轮筛选。
RNA 寡核苷酸库多从相应的DNA库转录而来,单链DNA库通过不对称PCR或从双链DNA库变性而来。
Aptamer筛选最重要的一条是如何保证核酸库的多样性。
从理论上讲,自由核酸的长度越大,库容就越大,但一般说来与蛋白或其他分子相互作用的核酸序列不会超过100bp,多集中于15~45bp之间。
对双链DNA来说,库容达1013便可进行有效筛选,单链DNA及RNA库容要求更低。
为保证PCR扩增的效果,寡核苷酸两端应为AT丰富区且不应有对称结构。
PCR扩增时,为防止某些特殊序列的超比例扩增,循环次数一般不超过20次,但为保证库容量,加大体系进行大规模扩增是必需的。
2病毒相关的aptamer核酸药物用于抗病毒的aptamer多RNA分子,与病毒基因表达调控有关的蛋白作为其作用靶点,如HIV的Rev、Tat、RT及HCV的NS3等均是理想的作用靶点。
HIV的Rev蛋白是一相对分子质量为19000的调节毒粒蛋白表达的蛋白,主要功能是促进HIV基因表达由早期(转录调节蛋白mRNA)向晚期(转录HIV结构蛋白mRNA)的转化及促进晚期转录的进行,还在转运结构蛋白mRNA进入细胞质的过程中发挥作用。
Rev蛋白的上述作用是通过与env和gag-p ol mRNA上的一段234碱基的Rev效应元RRE的特异结合来实现的,而这种结合主要是Rev蛋白中富含碱性氨基酸的14肽段与RRE二级结构B茎区(60base),特别是其中46~48位的GGG的特异结合。
RRE区核苷酸被部分乃至全部随机变用以寻找更高亲和力的序列,从含32个随机核苷酸的RNA库中发现了新的Rev结合序列122。
Ye等132还测定了一Rev-aptamer复合物在可溶状态下的结构,发现了G-A,A-A的/错误0匹配及UAU三联核苷酸与Rev中,两个精氨酸侧链的相互作用,为以Rev为靶点的药物设计提供了新的思路。
RNA aptamer用于治疗,必须能被有效转录,在体内能抵抗快速降解,并能正确折叠且快速到达有效部位。
Good 等142基于人tRNA Met和U6SnRNA启动子,构建了一个表达盒,用于治疗的小分子RNA被保护在其中。
在细胞中,全长的转录产物高达2@107~1@109个,插入的HIV Rev结合序列则能有效的抑制HIV-1的基因表达,在AIDS的基因治疗方面展示了良好的应用前景。
Konopka等152比较了Rev-ap tamer及针对HIV-1Rev基因的核酶的抑制病毒作用,发现Rev-ap tamer能有效抑制病毒p24的产生,与核酶具有相近的效果,且核酶并不能增强aptamer的抑制作用。
人们对于这些核酸药物的输入方式也作了一些探讨,发现脂质体内不仅能保护核酸免受核酸酶的降解,也能有效地进入细胞。
进一步实验发现在RSV启动子下,这一RNA-aptamer可使病毒产生降低88%,C MV启动子自身能与HIV争夺转录因子,从而抑制病毒的复制,因而不适用于检验aptamer的抗病毒作用162。
T at蛋白是HIV反式激活蛋白。
TAR(反式激活效应元件)位于HIV基因组+1到+57~+60位。
TAR RNA在+1~ +59位间形成一个由4段茎区和1段6核苷酸环区的稳定二级结构,在第Ó及第Ô茎区之间由UCU构成一个凸出部,是T at的结合位点。
Tat与完整TAR结合,加上与其他细胞因子及上游启动子、增强子的结合来诱导HIV在细胞中的复制。
针对T at蛋白的RNA-aptamer被设计成与TAR竞争性结合tat以阻止病毒复制。
Lisziewicz172构建了一质粒,将50个串联的TAR RNA置于HIV-1LTR之下,在瞬时转染试验中,能抑制90%受tat调节的基因的表达,若将gag RNA特异性核酸引入该质粒,在人T细胞系Molt3中能抑制99%HIV-1或SIV的复制,并可维持14个月之久。
Sullenger等182则将TAR与tRNA Met嵌合在一起,通过RNA聚合酶的作用来获取大量的TAR,与Tat结合以防止HIV在细胞中的复制。
Katahira等192筛选的37mer aptamer与Tat的结合力比天然的TAR高133倍。
结构研究表明该aptamer的两个UAU三联碱基与Tat中的精氨酸侧链及谷氨酸主链间形成的氢键起着关键作用。
该aptamer与Tat以1B1的方式结合,在体内与体外试验中均具有很强的抑制病毒复制作用。
阻断Ta-t TAR相互作用的另一途径是封闭TAR的Tat结合区。
Bioizian等1102从一30自由核苷酸的DNA文库中筛选到一些TAR的ap tamer,并用核磁共振的方法测定了TAR-aptamer复合物的结构。
该ap tamer呈现并不严紧的茎-环结构,顶环有一段共同序列5c-ACTCCCAT,中间6个核苷酸与TAR的顶端区互补。
二级结构显示DNA aptamer茎结构及TAR的茎形成了半连续的螺旋。
此发现为RNA结构的非反义寡核苷酸的研究提供了良好的启示。
一些TAR的RNA aptamer能形成非典型的发夹结构,在顶端环中有共同的5c-GUCCAGA-3c序列,其中GA对于TAR-ap tamer的高亲和力至关重要。
Tuerk等122在实验中还分离到了HIV反转录酶(RT)的RNA配体,但与禽成髓细胞性白血病病毒(AMV)及莫罗尼鼠白血病病毒(MMLV)的反转录酶不能结合。
这种aptamer能同时抑制R T的RNA依赖的DNA聚合酶活性及RNase H的活性,是潜在治疗AIDS的aptamer药物。
Kensch等1112发现的HIV-1的RT RNA aptamer与RT具有极高的结合力,并且这种结合高度特异,该aptamer与HIV-2的RT结合力比HIV-1低4个数量级。
Jing等1122还分离了HIV-1整合酶的单链DNA aptamer,核心环可依次结合3个K+,并且与K+的结合能引起环的变构,从而加固与HIV整合酶的结合而发挥抗HIV-1的活性。
HCV非结构蛋白NS3为70000~72000,N端含有丝氨酸蛋白酶所特有的Asn-His-Ser催化活性中心,C端具有三磷酸酶(NTPase)及RNA解旋酶(Helicase)活性。
NS3在HC V多蛋白前体的裂解及HCV的复制中起重要作用。
Urvil等1132分离到了针对NS3蛋白酶结构域的RNA aptamer,结合常数为650nmol P L,体外能很好的抑制NS3蛋白水解活性,该aptamer的G28~U34,A47~A55残基的磷酸基团与NS3之间的静电作用对于二者的结合尤为重要。
Wang等1142分离到的NS3蛋白酶RNA aptamer有保守的GA(A P U)UGGGAC序列,与NS3的结合常数达到10nmol P L,能抑制99%的NS3蛋白酶活性。
突变研究表明,aptamer的Ñ及Ó号茎与Ó号环对维持aptamer的特异性至关重要。
而NS3的Arg130、Arg 161为二者相互作用所需要的。
Kumar等1152也分离到2个针对NS3的RNA aptamer,能同时抑制NS3的蛋白酶、解旋酶的活性,可望成为抗-HCV的药物。
Weiss等1162将Syrian金仓鼠朊蛋白rPr23-231与GST融合,用于筛选aptamer得到RNA分子,能特异结合PrP而不结合GST。
该aptamer能形成G-四边形结合于PrP的N端23~ 52位。
在有抗-PrP抗体的野鼠、仓鼠及牛的脑组织匀浆中,该ap tamer均能检测出PrP,在患羊瘙痒症鼠的脑组织匀浆中,该aptamer不能识别PrP27~30(缺少N端60个氨基酸)。
该aptamer在传染性海绵样脑病的诊断方法的发展中迈出了重要一步。
3生长因子及肿瘤蛋白相关的aptamer药物近年来,对生长因子及肿瘤蛋白的aptamer的研究方兴未艾。
肿瘤微血管为肿瘤生长提供养分,血管内皮生长因子VEGF对于肿瘤血管的形成起着重要作用,因而也被选作筛选抗肿瘤aptamer的靶点。
聚乙二醇偶联的VEGF165的RNA ap tame-r NX1838是第一个进入临床试验的aptamer。
在体外实验中,NX1838能有效阻止VEGF与人脐带血管内皮细胞HUVECs的结合,并以剂量依赖方式阻止了VEGF调节的KDR和PLC-C磷酸化、钙离子的流动及VEGF诱导的细胞增殖。
在恒河猴实验中,1mg P kg aptamer静脉注射可使血浆中ap tamer浓度达到25.5L g P mg半衰期为9.3h,清除率为6.2 ml P h1172。
安全实验表明NX1838不会引起毒副作用和抗体产生。
在人类临床试验中,每只眼1~2mg的剂量是安全有效的。
在裸鼠Wilms肿瘤实验中连续5周的NX1838治疗可使肿瘤萎缩84%1182。
Pigpen蛋白在实验性大鼠脑神经胶质瘤微血管内皮细胞高度表达。
Blank等1192以该脑瘤的内皮细胞作为靶点,筛选到了一批能结合Pigpen蛋白的单链DNA ap tamer,这种以整个细胞作为靶点为筛选ap tamer提供了更大的可能性和多样性。
血小板衍生的生长因子PDGF及其受体见于多种肿瘤中,可加速肾小球系膜细胞增生和基质积累从而造成多种进行性肾病。
在大鼠肾小球性肾炎模型中,静脉注射聚乙二醇偶联的PDGF aptamer,在第6天、第9天能分别降解64%和78%的肾小球系膜细胞有丝分裂。
对这类肾炎的长期治疗也达到了同样令人满意的效果1202。
Oncostatin M(OSM)是一多功能的IL-6家族细胞因子,作为强有力感染因子,可作为类风湿性关节炎的侯选对象。