近日，我校英国威廉希尔官网、生物反应器工程国家重点实验室、光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心杨弋和陈显军教授组成的研究团队，在国际权威学术期刊Cell Press旗下Trends系列《Trends in Pharmacological Sciences》发表了题为“Fluorescent RNAs: new opportunities for drug discovery”的综述文章，对利用荧光RNA及其生物传感技术加速药物研发的工作原理和所面临的关键问题进行了全面的梳理、总结和展望。

　　文章首先介绍了荧光RNA（FR）及其生物传感技术（FRB）。随着人们对RNA在疾病中功能和关键作用的理解加深，以及RNA相关技术的快速发展，基于RNA的治疗方法已成为预防和治疗人类多种疾病的一种革命性策略。研究团队此前原创开发了Pepper、Clivia、Okra、Myosotis系列高性能的荧光RNA（Nat Biotechnol 2019; Nat Method 2023; Nat Chem Biol 2024; Small 2025），并揭示其荧光发光机理（Nat Chem Biol 2021; Nat Chem Biol 2024），实现活细胞内各类RNA的原位标记与动态监测。同时，研究团队还基于这些荧光RNA构建了系列生物传感器，用于在体外和活细胞内检测多种生物和医学靶标，包括小分子代谢物、RNA甚至蛋白质（Biosens Bioelectron 2023; Nucl Acids Res 2025）等。文章还介绍了由荧光蛋白到荧光RNA的发展思路，总结了荧光RNA和荧光RNA生物传感器的最新研究进展。

　　文章其次指出荧光RNA技术可以助力RNA药物研发。在药学研究中，FR和FRB可用于细胞内RNA药物的药代动力学和药效学研究，以及通过构建工程化RNA支架和RNA纳米载体用于稳定和递送RNA药物。在这些应用中，FR或FRB的荧光信号可指示RNA药物的分布和降解情况、评估RNAi的干扰效率、mRNA分子的翻译活性以及RNA适配体的靶向效率等。这对于理解致病性RNA和RNA药物的折叠、代谢动力学和亚细胞定位至关重要。同时，基于FR和FRB精确的药代动力学与药效学分析、药物疗效评估和治疗监测方案，可帮助临床医生优化药物剂量、最小化副作用并提高治疗效果。

荧光RNA驱动的细胞内RNA药物药代动力学研究

　　最后，文章指出荧光RNA技术可以助力小分子药物研发。除RNA药物外，FR在筛选靶向RNA的小分子先导化合物，以及针对生物酶或疾病相关信号通路的先导化合物方面，也具有重要作用。例如，相较于传统的FISH方法，FR能更直接地标记和成像RNA聚集体，从而便于通过高通量筛选寻找能诱导RNA聚集体解聚的小分子。FRB可通过体外和活细胞检测小分子代谢物，为靶向代谢紊乱疾病的药物研发提供可能。此外，通过对FR标签进行特定化学修饰，可将RNA修饰酶的活性与FR荧光信号关联，从而为筛选RNA修饰酶的抑制剂或激活剂提供一种通用方法。FR还可用于评估靶向细胞信号通路的小分子先导化合物对RNA表达的调控作用。这些应用进一步凸显了FR在药物发现中的多功能性及其潜在的临床应用前景。综上，FR和FRB技术已成为RNA生物学研究与药物研发的有力工具。未来，其将在加速安全有效药物的发现与开发中发挥关键作用，助力于预防和治疗各类疾病，从而改善人类健康。

荧光RNA驱动的小分子药物发现研究

　　左方婷博士和高子珩博士为本研究的共同第一作者，我校杨弋教授和陈显军教授为本研究的通讯作者，同时感谢光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心的所有成员。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市教委、上海市科学技术委员会、生物反应器工程国家重点实验室和中央高校基本科研业务等科研项目资助。

　　原文链接：https://www.cell.com/trends/pharmacological-sciences/fulltext/S0165-6147(25)00096-3