寡核苷配體研發(fā)突飛猛進(jìn)

寡核苷具有專(zhuān)一識(shí)別性，能與包括離子、整個(gè)細(xì)胞、毒素、低分子量配體、多肽類(lèi)與蛋白質(zhì)等多種類(lèi)的功能目標(biāo)物結(jié)合。由于寡核苷順序具有比其他已知“互補(bǔ)順序”與目標(biāo)物更強(qiáng)、更專(zhuān)一的結(jié)合力，這一特性使得寡核苷為基礎(chǔ)的測(cè)定技術(shù)可用于各種新領(lǐng)域，如醫(yī)療、化學(xué)分離技術(shù)以及生物傳感器等等。近年來(lái)，國(guó)外醫(yī)藥業(yè)界和臨床醫(yī)學(xué)界對(duì)寡核苷的應(yīng)用前景產(chǎn)生了濃厚的興趣，與之相關(guān)的各種研究也取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。

新藥研發(fā)

在上世紀(jì)90年代中，美國(guó)科學(xué)家曾試圖將寡核苷配體用于醫(yī)療。這種人工合成的核苷由于具有極高的蛋白質(zhì)親和力故能阻滯體內(nèi)的受體，抑制蛋白質(zhì)活動(dòng)，它們成為當(dāng)時(shí)不少醫(yī)藥研發(fā)機(jī)構(gòu)篩選新藥時(shí)的目標(biāo)。

寡核苷配體具有分子量小、半衰期短、低生產(chǎn)成本、良好的生物相容性和與體內(nèi)抗體無(wú)交叉反應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)，故具有廣泛的醫(yī)療應(yīng)用前景。但問(wèn)題在于人的血液中存在有大量的“核苷酶”，如若直接將寡核苷配體加工成制劑，它進(jìn)入人體后，很快就會(huì)因核苷酶的分解而失活。為避免這一結(jié)果，最好的辦法是將寡核苷配體進(jìn)行化學(xué)修飾，如將天然右旋型寡核苷加工成左旋型寡核苷。這樣一來(lái)，人體內(nèi)的核苷酶就無(wú)法識(shí)別并分解人工合成的寡核苷配體類(lèi)制劑。

美國(guó)一公司在幾年前已開(kāi)發(fā)上市了一種寡核苷配體類(lèi)新藥Macugen。它能用于治療老年人群常見(jiàn)的一種棘手眼病——視網(wǎng)膜黃斑退化癥。這種眼病的發(fā)生與視網(wǎng)膜毛細(xì)血管的異常生長(zhǎng)有關(guān)。而新開(kāi)發(fā)的Macugen能抑制視網(wǎng)膜毛細(xì)血管的過(guò)度生長(zhǎng)，因此能防止視網(wǎng)膜黃斑退化和視力下降。美國(guó)食品藥品管理局（FDA）去年已正式批準(zhǔn)Macigem作為老年性視網(wǎng)膜黃斑退化癥的治療劑。由Gilead公司開(kāi)發(fā)的ARC183是另一種具有治療作用的寡核苷配體類(lèi)新藥。它是一種抗凝血酶藥物，臨床上可用于治療血栓病和預(yù)防血液凝固。此藥現(xiàn)已順利通過(guò)Ⅰ期臨床試驗(yàn)。

據(jù)最新報(bào)道，美國(guó)一公司正在研制一種專(zhuān)門(mén)用于抑制乙肝病毒促使體內(nèi)釋放“腸促胰腺液”（一種多聚蛋白質(zhì)）的新型寡核苷配體類(lèi)藥物。而由乙肝病毒引起的腸促胰腺液能導(dǎo)致病人發(fā)生危險(xiǎn)的溶血癥。

分離化學(xué)

由于寡核苷有很強(qiáng)的結(jié)合力和專(zhuān)一性，故它在分離化學(xué)方面亦有良好應(yīng)用前景，如從復(fù)雜的混合物中提取分離出目標(biāo)物質(zhì)等等。雖然抗體也有極強(qiáng)親和力，可用作靜止相的受體分子，但抗體在色層法中的應(yīng)用受到一定限制。寡核苷配體由于能克服抗體的上述缺陷，所以可用于“親和色譜法”中。例如，腺苷及其衍生物利用以靜止相為載體的寡核苷配體可加以純化。同樣原理，以靜止相為載體的寡核苷配體還可用于分離出手性氨基酸或多環(huán)芳香烴類(lèi)化合物。這類(lèi)例子不勝枚舉。

新型生物傳感器

寡核苷配體另一用途是作為“生物識(shí)別元件”，用于生物傳感器用途。所謂“生物傳感器”，系指能選擇性地測(cè)定一種“被分析物”并借助物理傳導(dǎo)方法產(chǎn)生一種生物類(lèi)產(chǎn)品的可測(cè)出的相應(yīng)信號(hào)。生物傳感器的分析目標(biāo)并非只限于生物制品一種。實(shí)際上任何化學(xué)“被分析物”均可用生物傳感器進(jìn)行測(cè)定?！肮押塑张潴w傳感器”就是一種使用寡核苷配體作為生物識(shí)別元件的新穎傳感器。上世紀(jì)90年代末，首個(gè)寡核苷配體生物傳感器才剛剛問(wèn)世。

過(guò)去10年來(lái)，西方學(xué)者發(fā)表了眾多的有關(guān)寡核苷配體生物傳感器的研究文獻(xiàn)。這些寡核苷配體生物傳感器通常使用熒光標(biāo)記。例如，測(cè)定L－腺苷可用“消散波引導(dǎo)熒光技術(shù)”；測(cè)定凝血酶可用“寡核苷配體－熒光驟冷對(duì)”。目前寡核苷配體已被成功用于多種檢測(cè)技術(shù)中。如“石英晶體微平衡”（QCM）與“表面等離子振子共振”（SPR）是兩種被廣泛應(yīng)用的傳導(dǎo)和測(cè)定非標(biāo)記寡核苷配體的技術(shù)。測(cè)定一種無(wú)標(biāo)記蛋白質(zhì)的方法是利用“微織懸臂傳感器”，其作用是：作為T(mén)aqDNA多聚酶的受體與寡核苷配體反應(yīng)。至于寡核苷配體與免疫球蛋白E(IgE)之應(yīng)可通過(guò)原子力顯微鏡法加以測(cè)定。此外，測(cè)定凝血酶與艾滋病毒（HIV）逆多肽可使用表面聲波生物傳感器排列偶合寡核苷配體。

最近，美國(guó)又開(kāi)發(fā)出兩種寡核苷配體傳感器。例如，一種由兩種寡核苷配體組成的“三明治構(gòu)型”可作為新型生物傳感器并用“阻抗光譜法”來(lái)測(cè)定寡核苷與IgE的敏感反應(yīng)。由于寡核苷分子能產(chǎn)生可測(cè)定的對(duì)應(yīng)于被分析物信號(hào)變化，故寡核苷配體可作為電化學(xué)法的“信號(hào)燈”。這方面的新成功應(yīng)用實(shí)例是，一種用“二茂鐵”標(biāo)記的寡核苷配體信號(hào)燈生物傳感器可用于測(cè)定凝血酶，而另一種以電化學(xué)寡核苷配體為主要成分的“信號(hào)燈”可用于檢測(cè)血樣（或其他物體）中的可卡因成分。

新型寡核苷配體的開(kāi)發(fā)成功為人們提供了更為有效的鑒別方法與生產(chǎn)技術(shù)（如SELEX等等）、便捷的化學(xué)合成法（如在分析支持下的直接自動(dòng)合成）、高密度固相化、測(cè)定一切毒物以及在非生理?xiàng)l件下的穩(wěn)定性等等。然而，寡核苷配體圖集首先應(yīng)與抗體相匹配。其次，在采用寡核苷配體作為原材料之前必須先行確定開(kāi)發(fā)最優(yōu)化和確定障礙的分析方法。

【相關(guān)鏈接】

寡核苷配體（Aptamer）系一種小分子人工合成寡核苷類(lèi)化合物（oligonucleotides），通常由40~100個(gè)氨基酸分子所組成。

寡核苷配體是美國(guó)3個(gè)不同的科研小組在1990年研究脫氧核糖核酸的酶活力時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)。他們?cè)谠嚬苤蟹蛛x具有酶功能的核糖核酸時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一種無(wú)規(guī)則分布的8個(gè)核苷酸順序。他們發(fā)明的“指數(shù)富集法配體進(jìn)化系統(tǒng)（SELEX）”為一種新穎寡核苷配體生產(chǎn)技術(shù)，該項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)已獲得美國(guó)專(zhuān)利。利用SELEX方法能順利鑒定大多數(shù)可作為酶使用的選擇性寡核苷配體。

此后不久，美國(guó)馬薩諸塞州總醫(yī)院的研究人員宣布說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)了100種無(wú)規(guī)則分布的寡核苷，它們與業(yè)已確認(rèn)的寡核苷完全不同。新發(fā)現(xiàn)的寡核苷之中有不少有可能成為新的“寡核苷配體”。上述新發(fā)現(xiàn)震動(dòng)了全球化學(xué)界。