高血壓RAS系統(tǒng)相關(guān)基因治療進(jìn)展

中圖分類(lèi)號(hào)：R544.1R255.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-1349(2011)05-0610-02

原發(fā)性高血壓病是由遺傳與環(huán)境因素相互作用而導(dǎo)致的多基因遺傳病，遺傳因素對(duì)其發(fā)病的影響占30%～50%^［1］。目前有關(guān)高血壓基因治療的研究很多，腎素血管緊張素系統(tǒng)（RAS）是研究的熱點(diǎn)之一。

1腎素血管緊張素系統(tǒng)

降低基因表達(dá)（亦稱(chēng)反義基因療法）是指根據(jù)靶基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)反義寡核苷酸（AS-ODN）分子，導(dǎo)入靶細(xì)胞或機(jī)體后與雙鏈DNA或與mRNA結(jié)合形成雜合體，從而封閉或抑制升高血壓相關(guān)基因的復(fù)制或表達(dá)，以期達(dá)到降壓目的。RAS的過(guò)度活動(dòng)是人類(lèi)原發(fā)性高血壓及許多高血壓動(dòng)物模型主要病理機(jī)制之一。目前腎素基因（REN）、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶基因(ACE)、AngⅡ1型受體（AT1R）和血管緊張素原基因(AGT)是RAS反義基因治療的主要靶點(diǎn)。

１.１腎素基因(REN)Wang等^［2］將反義腎素核苷酸導(dǎo)入冷誘導(dǎo)高血壓（CIH）大鼠后降壓幅度達(dá)40mmHg，持續(xù)至少5周，并有效抑制了整個(gè)的RAS。

１.2血管緊張素轉(zhuǎn)化酶基因(ACE)Gelband 等^［3］給新生自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）心內(nèi)注射ACE-AS，血壓降低(18±3)mmHg，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，其F1代大鼠也保持了這個(gè)水平。與高血壓發(fā)展相關(guān)的腎血管反應(yīng)性、電生理及鈣離子的動(dòng)態(tài)平衡均得到改善，該研究還發(fā)現(xiàn)雖然ACE-AS對(duì)SHR的血壓下降程度不是很大，卻可以永久預(yù)防腎血管的病理性改變。Wang等^［4］給SHR靜注逆轉(zhuǎn)錄病毒攜帶的ACE反義核苷酸，結(jié)果顯著降壓，并阻斷了高血壓引起的心、腎、血管病理改變。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)ACE-AS被整合入親代基因組傳遞給子代，使子一代的血壓較對(duì)照組明顯降低，其心肌肥厚程度也有所改善。

１.３血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)1型受體(AT1R)基因Phyills等^［5］以AT1R為靶目標(biāo)研究反義基因治療的效果，向SHR的心內(nèi)注射攜帶有AT1R的反義cDNA的白血病病毒逆轉(zhuǎn)錄載體(leukemia virus retroviral vector，LNSV)，可以觀察到39日齡大鼠的血壓顯著降低。Pachori等^［6］以逆轉(zhuǎn)錄病毒將AT1R的ASODN轉(zhuǎn)染SHR，可使大鼠血壓持續(xù)下降。此外，用轉(zhuǎn)腎素基因大鼠建立高血壓及其相關(guān)心肌肥厚動(dòng)物模型，以逆轉(zhuǎn)錄病毒將AT1R的ASODN一次性注入新生大鼠心肌中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該ASODN能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)抑制AT1R在心血管組織中(包括心臟)的表達(dá)，雖然血壓未降至正常水平，但心肌肥厚程度明顯減輕。Hiromichi 等^［7］研究發(fā)現(xiàn)，AT1R基因可以使血壓下降，并能逆轉(zhuǎn)心肌肥厚。

１.4血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)2型受體(AT2R)基因AT2R與AT1R介導(dǎo)的作用相反。Metcalfe等將以慢病毒為載體的AT2R cDNA導(dǎo)入SHR體內(nèi)，轉(zhuǎn)染21周后，SHR左心室壁厚度降低，心臟肥厚程度下降^［8］。由慢病毒介導(dǎo)的AT2R在AngⅡ灌注高血壓大鼠模型中也具有抗肥厚和抗重塑作用。雖然血壓持續(xù)升高但AT2R轉(zhuǎn)染可以保護(hù)由高血壓引起的心臟損害^［9］。

１.５血管緊張素原基因(AGT)Sugano等^［10］將攜帶有AGT mRNA反義核苷酸的重組腺相關(guān)病毒載體(rAAV-AGT-AS)一次性注入5 d齡的SHR心肌中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高血壓發(fā)病推遲91 d，且大鼠在成年后血壓明顯降低，并持續(xù)6個(gè)月。重組腺相關(guān)病毒載體穩(wěn)定，且未見(jiàn)肝臟毒性作用發(fā)生。但AGT-AS不能將血壓完全降至正常水平，也不能完全逆轉(zhuǎn)血管重塑。

２RNA干擾(RNA interference)

RNA干擾(RNA interference，RNAi)是近年來(lái)新興的一種由雙鏈RNA誘發(fā)的“基因沉默”現(xiàn)象，能高效特異地阻斷靶基因的表達(dá)^［11］。RNAi技術(shù)已廣泛應(yīng)用于抗病毒、抗腫瘤等與基因高度相關(guān)疾病的研究^［12-14］。

Chen等^［15］把腺病毒介導(dǎo)的AT，aR-shRNA注射入C57BL小鼠腦的背側(cè)迷走神經(jīng)核區(qū)域，發(fā)現(xiàn)夜間血壓明顯下降。何軍華等^［16］用RNAi技術(shù)下調(diào)ACE表達(dá)，觀察其對(duì)SHR血壓及腎臟表達(dá)ACE的影響。研究顯示:Ads-EGFP-ACE-shRNA經(jīng)鼠尾靜脈注射后，可被主動(dòng)脈、肺、心肌、腎臟組織良好吸收。SHR出現(xiàn)明顯的血壓下降，降壓作用至少可持續(xù)14 d之久，降壓的同時(shí)未引起心率的改變，并且這種效應(yīng)來(lái)源于單次給藥，較現(xiàn)有降壓藥物有明顯的優(yōu)勢(shì)。陳閩荔等^［17］觀察應(yīng)用RNAi技術(shù)靶向基因沉默AT1R對(duì)腎性高血壓大鼠血壓及組織AT1R基因表達(dá)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)注射rAAV-AT1R-shRNA 24 h后，收縮壓較注射前明顯下降(22.3±5.5) mmHg（P<0.01），最大降壓幅度可達(dá)30.2 mmHg，與高血壓對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，降壓作用可持續(xù)7 d;實(shí)驗(yàn)組心臟、腎臟及主動(dòng)脈AT1R的mRNA表達(dá)量明顯低于高血壓對(duì)照組(P<0.01)。

孫成林等^［18］實(shí)驗(yàn)證實(shí)針對(duì)大鼠AT1R的mRNA設(shè)計(jì)的dsRNA質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)染體外培養(yǎng)細(xì)胞，顯著降低靶基因mRNA和蛋白表達(dá)，實(shí)現(xiàn)了基因沉默，并可以拮抗AngⅡ所誘導(dǎo)的體外培養(yǎng)血管平滑肌細(xì)胞的增殖作用。張璞等^［19］發(fā)現(xiàn)靶向大鼠AT1R基因mRNA的短發(fā)夾RNA腺病毒載體，在體外和體內(nèi)環(huán)境下高效特異性抑制靶基因的表達(dá)，能達(dá)到基因干擾目的。

張敬群等^［20］以高腎素型高血壓模型Goldblatt兩腎一夾腎血管性高血壓大鼠模型為研究對(duì)象，用構(gòu)建的RNAi質(zhì)粒pAT1a-shRNA1或pAT1a-shRNA2單次尾靜脈注射，不僅阻斷了進(jìn)行性的血壓升高趨勢(shì)，并有一定程度下降，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究還發(fā)現(xiàn)，RNAi質(zhì)粒能顯著抑制腎血管性高血壓導(dǎo)致的心肌肥厚、重構(gòu)，血管壁的重構(gòu)硬化得到顯著改善。

3問(wèn)題與展望

高血壓的基因治療取得了令人矚目的成就，有著令人鼓舞的前景，但是目前高血壓病的基因療法尚處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，尚未達(dá)到廣泛應(yīng)用于臨床這一既定目標(biāo)，有許多問(wèn)題仍然需要克服和解決。如靶基因的界定，基因轉(zhuǎn)錄的高效性、安全性、長(zhǎng)效性問(wèn)題、定向表達(dá)問(wèn)題、給藥途徑問(wèn)題、單一基因轉(zhuǎn)移為主的基因療法到多基因多因素多環(huán)節(jié)整體調(diào)節(jié)等。

但是隨著分子生物學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，深入了解血壓及高血壓相關(guān)基因?qū)ρ獕旱恼{(diào)控機(jī)制，闡明人體組織器官生物學(xué)特性和疾病發(fā)展的病理生理過(guò)程，明確動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究的差距，相信基因治療能成為高血壓病治療的最佳有效途徑之一。

1）為天津市科委重點(diǎn)基金課題（No.09JCZDJC20600），課題名：中藥干預(yù)肝陽(yáng)上亢型高血壓不同模型物質(zhì)基礎(chǔ)變化的機(jī)理

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作者簡(jiǎn)介：汪濤(1970—)，男，畢業(yè)于天津中醫(yī)藥大學(xué)，副主任醫(yī)師，博士研究生，現(xiàn)工作于天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院（郵編：300150）；趙英強(qiáng)(通訊作者)、徐強(qiáng)、周巍，工作于天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院(郵編：300150)。

(收稿日期：2011-01-08）

(本文編輯王雅潔）