肽核酸的作用是什么？
多肽核酸（polypeptide nucleic acid，PPNA）简称肽核酸，是由Kozak等人在研究tRNA的结构与功能时发现的一种新型核酸化合物，是由41个核苷酸组成的线状分子，其结构类似于小分子肽。由于该分子同时含有核酸和氨基酸的成分，故命名为肽核酸（图1）。
图1 肽核酸的化学结构 Ppna由41个碱基组成，其中腺嘌呤(A)20个，鸟嘌呤(G)18个，胞嘧啶(C)9个，胸腺嘧啶(T)4个。每个碱基均连结一个磷酸基团形成核苷酸单体；通过多个核苷酸单体聚合而成多聚核苷酸；再通过酰胺键相连形成线形多肽链。 与DNA和RNA相比，ppna的侧链R1、R3、R5和R7不含羟基，不能生成酯类衍生物，因而无法在细胞中复制；另一方面，ppna的一级结构具有明显的柔性，可以在细胞内旋转折叠，从而能够进入到细胞核内发挥作用[1]。
目前对肽核酸的研究主要集中在抗肿瘤、抗病毒及免疫调节方面。 有研究表明，肽核酸能够通过诱导肿瘤细胞的凋亡而发挥直接的抗肿瘤作用。Matsumura等发现，将含有人源化HER-2蛋白的肽核酸注射到荷瘤小鼠体内可明显抑制肿瘤的生长，并导致肿瘤细胞调亡。进一步研究发现，肽核酸能够通过cAMP/PKA信号通路引起细胞周期停滞于G0/G1期，诱导乳腺癌细胞凋亡 [2]。
有研究人员利用鼻咽癌CNE细胞系和小鼠移植性鼻咽癌模型，探讨了肽核酸的抗癌机制。结果表明，尽管肽核酸可以通过抑制Topoisomerase II α活性进而干扰DNA合成而导致细胞死亡，但其最主要的抗癌机理是通过对细胞周期的调控发挥抑癌作用。具体而言，是在细胞周期中的G1/S边界处发挥作用，使得CNE细胞不能进入S期和G2期，最终停止分裂并发生凋亡 [3]。 除了直接杀灭肿瘤细胞外，肽核酸还能通过激活机体免疫系统来实现抗癌作用。Lakshmanan等发现，口服给药的小鼠能够产生抗乳腺肿瘤的特异性抗体，当肿瘤细胞再次入侵时，这些抗体能够特异性的识别肿瘤细胞并进行杀伤。注射用肽核酸还能够显著提高机体血清中干扰素的含量，而外周血单个核细胞培养上清液中IL-2的水平也有一定程度的增加，说明注射用肽核酸能够刺激机体的免疫细胞，使其分泌干扰素和白细胞介素2，进而起到抗肿瘤的作用[4]。
除上述体外实验研究结果之外，动物实验同样显示了肽核酸的抗肿瘤功效。Yoshida等给小鼠注射人子宫颈癌细胞后，观察到注射用肽核酸能够明显降低肿瘤体积并改善肺部转移情况。与单纯放疗或化疗相比，联用肽核酸能够显著提高放疗的效率，显著延长宫颈癌小鼠的生存时间，表明肽核酸可能成为一种很有前景的抗肿瘤药物 [5]。
尚有一些研究者试图探索应用肽核酸治疗病毒性疾病以及免疫缺陷疾病，但相关研究结果尚处于起步阶段且存在争议。