核酸适配子在临床研究中的进展

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1、核酸适配子在临床研究中的进展彭艳冯茂辉谢伟自1990年，Tuerk和Ellington用指数富集的配体系统进化(systematicevolution01ligandsbyexponentialenrichment．SELEX)技术分别筛选出能与T4DNA聚合酶和有机染料特异结合的随机寡核苷酸后，用于筛选的靶物质越来越广，从核酸蛋白扩展到小分子有机物，以及完整的细胞病毒等。其在基础研究、临床研究及药物开发中的应用也不断增加。本文对核酸适配子及其在临床诊断和治疗的应用作一综述。一适配子及其特点适配子是通过SELEX技术从体外人工合成的大容量单链

2、随机寡核苷酸文库中经过多轮筛选和富集获得的，能与靶分子高亲和力和高特异性结合的寡聚核苷酸。它能与一系列靶物质特异地结合，其亲和力和特异性能与抗体媲美，甚至优于抗体，且具备抗体所不具备的一些优点，如核酸适配子的分子量小、制备简单、生产不依赖于动物、成本低、易重复、毒性低、无免疫源性，即使针对有毒物质也可以筛选出其相应的适配子适配子在实际应用中也具有许多优点：(1)高亲和力和高特异性：适配子的解离常数(kd)一般在纳摩尔到皮摩尔，能够区分一个羟基或甲基的区别，其亲和力和特异性是别的配基无法比拟的；(2)靶分子范围广：从理论上说，只要核苷酸库中的系

3、列有足够的多样性，就可以通过SELEX技术筛选出相应的适配子。酶等较大的蛋白质分子、金属离子、有机染料、核苷、多肽等小分子物质以及完整的细胞和病毒颗粒和细菌孢子都可以是其靶分子；(3)体外筛选易人工合成：随着SELEX技术的不断完善，适配子的筛选周期越来越短；人工合成的适配子纯度高，有极佳的准确性和重复性，几乎消除了制备的批间误差；(4)易修饰性：适配子为寡聚核苷酸片段，可以在保持其原有的生物学活性的基础上进行精确的位点修饰，它可以被荧光染料、放射性同位素、生物素标记、细胞毒素和药物等连接，提高了其在临床诊断和治疗中的应用。(5)分子量小，稳

4、定性好，对环境温度不敏感，易保存。适配子比抗体的分子小，易通过细胞膜进入细胞内，能更方便地检测细胞内的靶分子；经过修饰的适配子稳定性好，在体内的半衰期长，利于体内诊断和治疗；适配子变性和复性可逆且速度快，可以反复使用、长期保存和室温运输。二、适配子在临床诊断中的应用适配子感受器在诊断发展方面具有许多优点，其作为生物组分在诊断应用中提供了许多有利因素，例如未经修饰适配子具有易再生的特点，另外，适配子的易标记性使其在诊断中更具灵活性。如今的许多临床诊断技术仍然依赖于免疫学技术如酶联免疫吸附试验。除了这些经典的检测外，可以利用核酸适配子检测蛋白、细

5、胞及分子成像，具有良好的敏感性和特异性。1．相关蛋白的检测：表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor，EGFR)蛋白由28个外显子编码的跨膜蛋白组成，是erB酪氨酸激酶受体家族中的一员，其与肿瘤的发生、发展有明显的相关性。“等筛选出抗一EGFR适配子，其经金纳米微粒(GNPs)修饰后可以特异地、定量地检测到细胞中的EGFR蛋白。Fang等在血小板源性生长因子(platelet—derivedgrowthfactor，PDGF)B链的核酸适配子两端分别连接荧光基团和荧光淬灭基团，在肿瘤细胞培养上清液中成功地检

6、测到皮摩尔水平浓度的PDGF，而且能够准确地分辨出PDGF分子的三种二聚体，显示出高度的选择性、敏感性及简便易行性。2．细胞检测：核酸适配子能够特异地结合细胞表面标记物，已被用于开发多效价抗体类似物和流式细胞仪分析。。Zhang等筛选出的荧光标记的特异结合人CD30蛋白的RNA适配子，通过流式细胞术检测后结果显示：低浓度(0．3nM)适配子就能特异地、敏感地检测到表达CD30的淋巴细胞，与临床公认的诊断探针-抗体探针效果一样，从而认为该适配子可取代抗体作为检测表达CD30淋巴细胞的探针。GNPs标记的适配子除具有适配子高选择性及高亲和力等本身

7、特性外，同时也具有GNPs的光谱优势，因而可以敏感地检测出靶细胞。Medley等将特异结合人急性淋巴细胞白血病细胞(CCRF-CEMcel1)的适配子与GNPs结合，成功地检测出CCRF—CEM细胞。适配子-金纳米比色分析法可以灵敏地辨别靶细胞和对照细胞，检测出靶细胞，可成为诊断疾病强有力的工具。3．分子成像：核酸适配子的分子量小、组织渗透性好、血浆清除率高、信噪比高、成像效果好，特别适合作为非侵入性诊断成像试剂。跨膜糖蛋白MUC一1高表达于恶性上皮细胞，已被认为是肿瘤标记物之一。Pieve等用Tc标记抗MUC一1适配子用于乳腺癌裸鼠模型成像

8、分析，发现放射性同位素Tc标记的适配子具有较高的摄取率和清除率，对恶性上皮肿瘤具有诊断应用价值。Kim等将GNPs结合到抗前列腺特异性膜抗原(PSMA)适配子上用于