RNA干扰在慢性疼痛治疗中的应用

第二军医大学东方肝胆外科医院麻醉科 吴飞翔　综述　　俞卫锋　审校 摘要 慢性疼痛的治疗临床上效果不佳，集中发展更多有效的治疗方法已经成为一个普遍的主题。RNA干扰就是一种有潜力的新方法，通过siRNA的输入可选择性降解疼痛相关蛋白的mRNA，从而解除疼痛。慢性疼痛通路中某些兴奋性异常增高的位点因而成为siRNA的沉默目标。本综述将主要就siRNA的干预靶位及其临床应用的难度进行阐述。 关键词 　慢性疼痛　siRNA　RNAi　P2X 3 受体 简介 慢性疼痛不仅是医学界的一个难题，而且已成为社会经济的一大负担，据统计，全世界有三亿二千多万人受到慢性疼痛的困扰。慢性疼痛大致分为以下几种：术后疼痛、癌性疼痛、下腰痛、HIV痛、神经病理性疼痛、关节痛和偏头痛。目前慢性疼痛的治疗效果不佳，特别是晚期癌痛和慢性顽固性疼痛。静脉或口服阿片类药物是缓解疼痛的最佳方法，但又带来呼吸抑制、便秘及成瘾等诸多副作用，病人自控镇痛技术的出现，给癌痛患者带来了福音，但同样存在难以长期维持、增加感染机会、费用较高等问题。寻找更方便、有效、且经济、安全的镇痛方法，成为人们关注的课题。最近，RNA干扰(RNA interference, RNAi)技术在慢性疼痛模型研究中取得一定进展，表明它有望成为一种具有潜力的疼痛治疗的新方法。 RNA干扰及其作用机制 所谓RNA干扰RNAi就是利用双链RNA(double stranded RNA, dsRNA)高效、特异的阻断体内特定基因表达，促使mRNA 降解,使细胞表现出特定基因缺失表型的过程，即诱导序列特异的转录后基因沉默(post-transcriptional gene silencing, PTGS) [ 1 ] 。 RNA干扰（RNA interference,RNAi）是由双链RNA诱导的，其作用机制起始阶段和效应阶段(initiation and effector steps) [ 2 ] 。在起始阶段，外源导入或者由转基因、病毒感染等各种方式引入的双链RNA 将被RNase Ⅲ家族中的一个能够特异性识别双链RNA的酶Dicer，以ATP依赖的方式逐步切割为21～23nt的小分子干扰RNA片段(small interfering RNAs, siRNA) [ 3 ] 。siRNA 3’末端有2～3个游离末配对的核苷酸(dTdT或UU)。在效应阶段，siRNA双链与核酶复合物结合形成RNA诱导沉默复合物(RNA - induced silencing complex, RISC)。RISC以ATP依赖性方式激活，RISC中siRNA变性，双链解开，卸下正义链，反义链仍结合在复合物上，并引导RISC与同源的靶目标RNA结合，在核酸内切酶的作用下，自距离siRNA 3’端12个碱基的位置处将靶mRNA切断，从而阻断了基因表达[ 2 ]。siRNA还可以作为一种特殊的引物，在RNA依赖的RNA 聚合酶（RdRP）的作用下，以靶mRNA为模板合成dsRNA分子，后者又可被RISC降解为新的siRNA，新生成的siRNA又进入上述循环，这一过程被称为随机降解性聚合酶链反应( random degradative PCR) [ 2 ] 。新生的dsRNA反复合成与降解，不断形成新的siRNA，从而使靶mRNA不断减少，导致目的基因沉默，呈现RNAi现象。RdRP一般只对所表达的靶mRNA发挥特异性扩增作用，每个细胞仅需少量dsRNA即有可能完全抑制相应基因表达 [ 4,5 ] 。 慢性疼痛的病理生理学 慢性疼痛时，外周和中枢的疼痛感觉传导机制有很多改变，以致疼痛在损伤愈合后仍持续存在。慢性疼痛通常分为伤害感受性疼痛(即术后疼痛和关节疼痛等)和神经病理性疼痛(如神经病变相关性疼痛)。癌性疼痛和HIV相关性疼痛同时存在伤害感受性疼痛和神经病理性疼痛 [ 6] 。 慢性疼痛的特点为“周围敏化”，即C纤维激活的阈值降低，对轻伤害性刺激的反应强化和延长(痛觉过敏)。周围敏化可由神经或组织损伤后细胞释放的介质引起。外周机制使初级传入神经异常激活增多，从而增加了向脊髓传导的信号流，最终导致兴奋性的改变而引起“中枢敏化”的现象。中枢敏化是二级神经元(位于脊髓深层和大脑)综合反应的改变，也通常被认为是“超敏”(对非伤害性刺激表现出疼痛反应)的基础[ 7 ]。 慢性疼痛的其它中枢机制包括脊髓背角抑制性神经元的脱抑制、疼痛通路易化和下行抑制的改变。外周与中枢机制在外周与中枢神经系统神经元和非神经元细胞中都存在着基因和蛋白表达的改变和/或蛋白翻译后修饰的变化，这种变化是慢性疼痛表现型不同的原因。