mems技术突破靶向细胞药物导入世界难题(干扰RNA的作用原理)

8日从天津大学精仪学院微技术团队在细胞靶向药物导入方向取得重要突破，在国际上首次提出“应用微机电系统薄膜谐振器激发‘特高超声波(千兆赫兹)’进行靶向细胞药物导入”的新技术，“为细胞做手术”。

该项技术实现了多种分子对细胞的精准导入，为传统的靶向药物导入技术提供了一种全新的方法，拓展了微机电系统技术在生命科学中的应用。

天津大学的相关研究成果于近日在线发表在微纳技术领域国际权威学术刊物《small》上。

将目标药物分子、治疗基因和蛋白等外源分子精准高效地导入细胞内部是现代精准医疗和细胞分子生物学研究中的重要技术。传统的细胞导入依赖化学药物或者电学刺激，比如“化疗”，这样不仅无法进行选择性药物导入，使用中还会引起“细胞免疫应答”，破坏健康细胞，产生较大的副作用。而微纳器件具备体积小、功耗低等优点，可植入体内实现选择性细胞药物导入，使用微纳技术实现单细胞药物导入已成为现代分子生物学研究的热点。

微机电系统是指尺寸在0.5-500微米的可动元件构成的微机电系统。天津大学微技术团队在国家千人专家庞慰教授的带领和国家青年千人专家段学欣教授、王艳艳副教授等团队成员的共同努力下，开展了大量微机电谐振器、传感器与执行器研究并向生命科学等领域延伸，取得了一批具备自主知识产权的高水平科研成果。

“应用微机电系统薄膜谐振器激发‘特高超声波(千兆赫兹)’进行靶向细胞药物导入”技术是研究团队通过谐振器激励产生“特高超声波”，利用“特高超声波”的振动高效稳定地在细胞膜上形成小孔，诱导外源物质，如靶向药物或基因分子进入细胞。特高超声波对细胞膜的振动压力约是一般超声波的60倍，能够更加均匀的使细胞膜受力，从而实现外源物质可控、精准地导入细胞及细胞核，且本身对细胞无毒副作用。

干扰RNA的作用原理

RNAi历史

RNAi现象早在1993年就有报道： 将产生紫色素的基因转入开紫花的矮牵牛中，希望得到紫色更深的花，可是事与愿违，非但没有加深紫色，反而成了白色。当时认为这是矮牵牛本来有的紫色素基因和转入的外来紫色素基因都失去了功能，称这种现象是“共抑制”。1995年，康奈尔大学的Su Guo博士用反义RNA阻断线虫基因表达的试验中发现，反义RNA（anti sense RNA和正义RNA（sense RNA）都阻断了基因的表达，他们对这个结果百思不得其解。直到1998年，Andrew Fire 和 Craig Mello的研究证明，在正义RNA阻断了基因表达的试验中，真正起作用的是双链RNA。这些双链RNA是体外转录正义RNA时生成的。于是提出了RNAi这个词。

RNAi作用机理

大约200nt以上的长双链RNA能够进过RNAi途径在很多物种(如：线虫、果蝇、脊椎动物、植物等)沉默靶基因的表达。首先，这些双链RNA被Dicer酶(一种类RNase III酶)加工成20-25 nt的siRNA，而后这些siRNA被组装进入一种RNA依赖的沉默复合物。最后，这些siRNA与RNA分子互补配对，并引导RISC剪切、降解RNA分子。在哺乳动物中，>30nt的长双链RNA将引起潜在的抗病毒效应，引起非特异性RNA降解，抑制蛋白质合成。通过导入短片段(<25nt) siRNA可以避免哺乳动物的抗病毒效应，正确行使RNAi功能。

化学合成siRNA的优势

越来越多的研究人员开始采用RNAi技术研究基因功能组学，药物靶点筛选，细胞信号通路分析等。

RNAi药物研发进展

RNAi已经成为目前基因功能研究，药靶发现以及药物开发的基础，RNAi药物将有望成为的一种更为高效快捷的疾病治疗途径。siRNA在临床上应用必须克服技术上难题，主要包括改善siRNA药物动力学特性，避免脱靶效应和干扰素反应等。核酸化学和导入方面取得了巨大的进展，使得RNAi治疗法更具前景和潜能，RNAi药物势必大大推动临床药物开发进程，为临床治疗带来一场革命性变革。

过去的几年里，很多公司在RNAi领域都取得了很大的成就。初步统计，大约有19个公司正在开发85种siRNA药物，8个公司正在开发64种反义核酸药物。这些药物主要集中在癌症、肿瘤、心血管、眼部、抗病毒、呼吸道、抗菌、糖尿病等方面。目前Alnylan、默克、罗氏处于RNAi药物研究的第一阵营，其他大公司也都在开展siRNA药物的研发合作或独立研究。

RNAi药物实例

2006年6月美国基因治疗学会年会上公布了世界首次 siRNA临床试验获成功这一振奋人心的消息。这项临床试验表明，靶向血管内皮生长因子（VEGF）基因的siRNA能够有效治疗老年性黄斑变性（AMD）。这项试验的成果是RNA疗法发展的一个里程碑，siRNA将在不久成为高效的分子药物应用于临床治疗。近年来，针对多种疾病的siRNA药物已经相继进入临床试验的不同阶段。大家可能注意到，绝大多数RNAi药物都是化学合成siRNA，原因存在多个方面：操作简便、可控；转染效率较高；对细胞毒副作用小；可进行各种修饰、连接；可大规模筛选；可大规模制备等。

事实上，很多制药公司在RNAi上投入了大量的资源，以 siRNA 作为治疗手段的前景诱人， siRNA 从发现到现在短短几年的时间内，第一个 RNAi 药物 Bevasiranib （ Acuity 公司）已经诞生 , 用于治疗湿性老年性黄斑变性 (AMD) 。

据报道：FDA已经批准了Quark药业用于肾移植病人的试验siRNA药物DGFi的新药临床试验申请。在2008年下半年，I期或II期临床试验已启动。

目前Alnylam是RNAi药物研发的领头羊，它的siRNA研究领域比较广，已经有一些RNAi药物在临床阶段，尤其是在抗病毒方面有的已经到临床三期了，预计RNAi药物五年内就可以上市了。Alnylam开发的 RNAi 药物用来治疗呼吸道合胞病毒、流行性感冒、帕金森病和高胆固醇血症等。siRNA作为药物会比一般小分子药物开发要快，选择性会更好，如果能够更好地解决药物靶细胞递送，相信可以治疗许多现在药物治疗效果不理想的疾病。

我国在创新药物方面的研究还远远落后于西方国家。而RNAi 技术的发展历史很短，是一项刚刚兴起不久的生物技术，虽然我们目前已经与发达国家有一定差距，但差距仅有几年的时间，如果我们加速发展，完全有条件赶超发达国家，有可能在一定时期内在创新药物开发方面取得突破性进展。特别是，利用这一技术可弥补我国在化学制药方面与发达国家之间的巨大差距。这一项新技术给我们带来了一个千载难逢的发展机遇。

肺癌的靶向药物有哪些

分子靶向药物虽然只有数十年的历史，然而由于疗效明确，不良反应轻的特点，迅速在临床得以应用，称为治疗肺癌的四大疗法之一，那么肺癌的靶向药物有哪些呢?下面是我为你整理的肺癌的靶向药物有哪些的相关内容，希望对你有用!

肺癌的靶向药物
益肺清化颗粒：益气养阴、清热解毒、化痰止咳。适用于气阴两虚，阴虚内热型中、晚期肺癌。特别适合手心发热，舌苔赤红，口渴心烦的患者。

鸦胆子软胶囊：是高效广谱抗癌药物，国家医保用药!由鸦胆子油为主要原料经过科学工艺加工而成。主要适用于肺癌，肺癌脑转移，肝癌及消化道肿瘤的辅助治疗，对维持人体正常代谢功能的骨髓亦有保护作用，对于肝癌细胞、艾氏腹水癌具极强的抑制作用。

鸦胆子油口服乳 ：近年来用鸦胆子油乳制剂，口服或局部注射，可广泛用于治疗肺癌、食管癌、胃癌、脑瘤、肝癌、宫颈癌、前列腺癌、大肠癌以及五官科肿瘤等多种癌症。根据患者情况选择给药途径，对中晚期癌可明显改善症状，延长生存期，且未见明显毒副作用。如鸦胆子油乳联合抗癌药顺铂胸腔内注射治疗癌性腹水30例，较单纯用顺铂治疗者，疗效明显提高，且不良反应发生率降低。取得良好的治疗效果。此外，尚有用鸦胆子油口服乳液治疗银屑病，亦收到良好效果。

特罗凯 (盐酸厄洛替尼) ：盐酸厄洛替尼(Erlotinib，特罗凯)经临床研究证实为能够显著延长肺癌患者生存期的靶向治疗药物。厄洛替尼通过抑制肿瘤细胞生长或促进肿瘤细胞凋亡达到抗肿瘤作用。

特罗凯是目前唯一被证实的对晚期非小细胞肺癌具有生存优势的 GER1/EGFR 酪氨酸激酶抑制剂，对各类别非小细胞肺癌患者均有效，且耐受性好，无骨髓抑制和神经毒性，能显著延长生存期，改善患者生活质量。

恩度：恩度的组成成分是重组人血管内皮抑制素。血管内皮抑制素是一种血管生成抑制剂，它能有效抑制血管内皮细胞的迁移、阻断血管生长，中断肿瘤细胞营养和氧气的供应，最终使肿瘤细胞处于休眠状态，或者?quot;饿死?了肿瘤细胞。如果把治疗癌症比作攻打城堡，那么化疗药物是直接攻城，恩度是切断城堡的粮草供应，最终城堡会不攻自破。

安康欣胶囊：(原进口名：安康胶囊)是安徽高山药业有限公司新推出的高效、广谱抗癌药物。安康欣胶囊与化疗药物使用，可使化疗作用显著增效(P<0.01)，因此使用时可以相应减少化疗药的用量。本品对化疗药引起的WBC减少有一定保护作用，尤其对X线引起的WBC减少有显著的保护作用，具有一定的抗辐射作用!

华蟾素片及口服液：是采用最新科学方法提取干蟾皮中的脂溶性成份精制而成的，该胶囊所含的蟾蜍精具有超强的抗癌作用，对胃癌、食道癌、肠癌、胰腺癌、肺癌及急性白血病均有显著疗效。此外临床验证：此药在放化疗的治疗过程中，具有独特的升白细胞作用，同时还具有提高细胞免疫功能的特点，从而有效的提高的患者的生存质量!

清肺散结丸：(又名：参灵丸)是海南龙圣堂制药采用现代最新工艺精制而成的，主要适用于肺癌、重症结核、以及各种肺部慢性炎症等呼吸道肿瘤的专业抗癌药物。它选用阿胶、冬虫夏草、珍珠、灵芝等11种名贵中草药，经科学配方，按炮制规范加工而成，此药具有扶正祛邪、温阳化湿、活血化瘀、清热解毒，恢复患者细胞和体液的免疫能力，增强了主动抗病能力，从而提高了肺癌患者的生存质量。

易瑞沙Iressa肺癌靶向治疗新药 2005年2月25日，中国北京全球领先的制药公司阿斯利康宣布，抗癌新药易瑞沙(吉非替尼)经国家食品药物监督管理局批准正式在中国上市，用于治疗既往接受过化学治疗的局部晚期或转移性非小细胞肺癌。易瑞沙是癌症治疗领域的一个新突破，它是世界上第一个表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂，其作用机制不同于细胞毒性药物。易瑞沙在中国的上市将改变传统的治疗手段，为中国的既往化学治疗失败的局部晚期或转移性非小细胞肺癌患者及其家人带来新希望。
肺癌的病因
1.吸烟

目前认为吸烟是肺癌的最重要的高危因素，烟草中有超过3000种化学物质，其中多链芳香烃类化合物(如：苯并芘)和亚硝胺均有很强的致癌活性。多链芳香烃类化合物和亚硝胺可通过多种机制导致支气管上皮细胞DNA损伤，使得癌基因(如Ras基因)激活和抑癌基因(如p53，FHIT基因等)失活，进而引起细胞的转化，最终癌变。

2.职业和环境接触

肺癌是职业癌中最重要的一种。估约10%的肺癌患者有环境和职业接触史。现已证明以下9种职业环境致癌物增加肺癌的发生率：铝制品的副产品、砷、石棉、bis-chloromethylether、铬化合物、焦炭炉、芥子气、含镍的杂质、氯乙烯。长期接触铍、镉、硅、福尔马林等物质也会增加肺癌的发病率，空气污染，特别是工业废气均能引发肺癌。

3.电离辐射

肺脏是对放射线较为敏感的器官。电离辐射致肺癌的最初证据来自Schneeberg-joakimov矿山的资料，该矿内空气中氡及其子体浓度高，诱发的多是支气管的小细胞癌。美国曾有报道开采放射性矿石的矿工70%～80%死于放射引起的职业性肺癌，以鳞癌为主，从开始接触到发病时间为10～45年，平均时间为25年，平均发病年龄为38岁。氡及其子体的受量积累超过120工作水平日(WLM)时发病率开始增高，而超过1800WLM则更显著增加达20～30倍。将小鼠暴露于这些矿山的气体和粉尘中，可诱发肺肿瘤。日本原子弹爆炸幸存者中患肺癌者显著增加。Beebe在对广岛原子弹爆炸幸存者终身随访时发现，距爆心小于1400m的幸存者较距爆心1400～1900m和2000m以外的幸存者，其死于肺癌者明显增加。

4.既往肺部慢性感染

如肺结核、支气管扩张症等患者，支气管上皮在慢性感染过程中可能化生为鳞状上皮致使癌变，但较为少见。

5.遗传等因素

家族聚集、遗传易感性以及免疫功能降低，代谢、内分泌功能失调等也可能在

肺癌的发生中起重要作用。许多研究证明，遗传因素可能在对环境致癌物易感的人群和/或个体中起重要作用。

6.大气污染

发达国家肺癌的发病率高，主要原因是由于工业和交通发达地区，石油，煤和内燃机等燃烧后和沥青公路尘埃产生的含有苯并芘致癌烃等有害物质污染大气有关。大气污染与吸烟对肺癌的发病率可能互相促进，起协同作用。
肺癌的预防方法
肺癌是可以预防的,也是可以控制的。已有的研究表明：西方发到国家通过控烟和保护环境后，近年来肺癌的发病率和死亡率已明显下降。肺癌的预防可分为三级预防，一级预防是病因干预;二级预防是肺癌的筛查和早期诊断，达到肺癌的早诊早治;三级预防为康复预防。

一级预防：

1.禁止和控制吸烟

国外的研究已经证明戒烟能明显降低肺癌的发生率，且戒烟越早肺癌发病率降低越明显。因此，戒烟是预防肺癌最有效的途径。

2.保护环境

已有的研究证明:大气污染、沉降指数、烟雾指数、苯并芘等暴露剂量与肺癌的发生率成正相关关系，保护环境、减少大气污染是降低肺癌发病率的重要措施。

3.职业因素的预防

许多职业致癌物增加肺癌发病率已经得到公认，减少职业致癌物的暴露就能降低肺癌发病率。

4.科学饮食

增加饮食中蔬菜、水果等可以预防肺癌。

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