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HBV感染是急慢性肝炎的主要病因,后者可导致终不期肝衰竭甚至肝细胞癌。HBV基因组长3.2kb,部分双链。因分子较小,该病毒重复应用开放读码框架来产生全部的蛋白质。经核心启动子引导,基因转录出前基因mRNA和前C mRNA,并翻译出HBe/c Ag和聚合酶。前基因RNA还包装成核心颗粒及做为DNA复制的模板,其末端冗余部分包含有引导重复序列、包装信号和多聚腺苷酸信号。这些均对HBV复制起至关重要的作用。由于这些区域十分重要,因此针对前基因组RNA这些位点的药物便具有阻断HBV基因表达和复制的能力。RNA作为每个编码蛋白质基因及许多致病病毒的遗传物质的产物的中介,为生物学和治疗方法提供了一个有意义的研究方向。尽管其在生命体系中扮演着重要的角色,但它与蛋白质相比其化学活性还是相对较低。这种性质使其在基因治疗方面对底物的初级结构定位的特异性要强于在复杂、高级结构的定位。只识别那些与其互补的核酸,因为它们可以通过碱基-互补配对原则结合起来。反义寡核苷酸的出现明确了在RNA水平上可做到对靶基因的抑制。这些合成的异源双链核酸分子一方面对靶RNA起到封闭其功能的作用,另一方面激活RNase H而达到降解底物。像锤头样核酶这样有催化活性的RNA也可以特异的对靶RNA定位。近年来,核酶与反义寡核苷酸由于受到合成比较困难及不稳定容易被降解等原因,使其在基因治疗方面越来越受到限制。目前随着体外筛选技术的发展,我们在体外筛选了一些有催化活性的DNA序列,它们可以特异的切割靶RNA,既具有核酶的活性,同时保持着反义寡核苷酸稳定的化学结构。这种脱氧核酶或酶性DNA在基因治疗方面包括靶位点的确定及治疗方式的选择有着巨大的潜力。大量对这些具有催化活性的复合物的生物活性研究表明其有着广阔的应用前景。但是,与其它反义寡核苷酸一样,如何在底物的二级结构准确的定位及如何在细胞内准确的定位仍将是需要解决的问题。脱氧核酶作为阻抑分子至少有3方面的作用:1)有核酶的催化切割活性;<WP=49>2)有反义分子的作用;3)DNA-RNA异二聚体激活内源性RNase H以降解底物。我们的实验研究是设计合成针对HBV ayw1亚型前C/C区的2031位点的10-23DRz,并对其进行硫代磷酸化修饰,同时针对该位点设计一条未硫代化修饰的10-23DRz,经脂质体转染HepG2.2.15细胞中观察其对乙型肝炎病毒基因表达的抑制效应。结果:修饰与未修饰的10-23DRz作用于HepG2.2.15细胞后均可显著抑制HBsAg 和HBeAg的表达,最高抑制率可达93.75%和90.35%;有效抑制持续时间可达96小时;修饰后的脱氧核酶在细胞内对HBsAg 和HBeAg表达的抑制作用时间长于未修饰的DRz,其抑制率的最高值低于未修饰的DRz,但两者明显高于作为对照的反义寡核苷酸。对2.2.15细胞内HBV DNA复制无明显影响,未见明显的细胞毒性作用。结论:经过硫代化修饰的10-23DRz和未修饰的10-23DRz在2.2.15细胞模型中能高效阻断HBV DNA的表达,是一种高度特异性的、高效的基因治疗剂。尽管许多研究显示核酶可体外高效特异地切割HBV RNA,催化效率可与DNA酶相毗美,但细胞内的证据说明,核酶在细胞内的作用非常有限,部分是由于细胞内蛋白酶的失活作用所致。唯一在细胞内核酶成功抑制HBV的研究是转入内源性稳定表达系统来表达发夹样核酶。在此系统中,转入的是表达系统而不是化学修饰的核酶。相比之下,化学修饰的DNA酶则要比内源性生成的核酶更加耐受核酸酶的作用。早期反义技术研究显示,抗HBVRNA靶点的反义寡核苷酸可在细胞水平和动物水平抑制HBV基因表达和病毒复制。这种抑制结果是反义效应的作用。我们设计的针对HBVC区的8-arm的DNA酶不但有反义效应而且还有酶的效应,结果证明该酶在体外可有效地特异地切割靶底物,而无关核酶则没有此作用。近来的在催化活性的DNA的发展用寡核苷酸的简单和健壮的化学结构提供了连接核酶的RNA切割活动的机会。这些DNA酶表明它们在体内和体<WP=50>外中的大量的生物系统中具有有效的基因抑制能力。这种新类型分子,虽然表明了大量的前景,仍然包括了核酸,因此必须克服许多由其他这种类型的试剂经历过的同样的困难。发现最佳的与体内的高度RNA可获取性的区域相一致的脱氧核酶切割位置的方法学已经建立起来,并应有助于使目标位置选择过程合理化。为了提高脱氧核酶的生物活性的细胞内浓度,开发出了一定范围的公式来加强寡核胺酸传输到细胞质和核。这些传输协议利用在基因功能发现、目标确认和治疗中的潜在应用来获取在体内培养基系统或是体外模型系统中的目标。这些利用脱氧核酶的领域(以及其他基于核酸的方法)的成功与便利传输的技术联系到了一起。