反义寡核苷酸用于目标DUX4基因mRNA

先给大家讲解一下关于反义寡核苷酸{AO}

反义寡核苷酸（antisenseoligonucleotide）通常指进行了某些化学修饰的短链核酸（约15-25个核苷酸组成），它的碱基顺序排列与特定的靶标RNA序列互补，进入细胞后可按照Watson-Crick碱基互补配对的原则与靶标序列形成双链结构。反义寡核苷酸与靶标基因的RNA结合后可通过各种不同的机制影响靶标基因的表达。反义寡核苷酸可用于基因沉默，所以是一种研究基因功能的重要工具。大多数药物属于靶标基因（或疾病基因）的抑制剂，因此反义寡核苷酸模拟了药物的作用，这功能丢失（LOF)的研究方法比传统的功能获得（GOF)方法更具优势。同时，那些在靶标实验中证明有效的反义寡核苷酸本身还可以被进一步开发成为反义寡核苷酸药物。

参与研究机构：,

比利时蒙斯大学分子生物学实验室,健康科学研究所

美国俄亥俄州立大学医学院

医院基因治疗中心研究所

SGS制药公司比利时

摘要：

FacioScapuloHumeral肌营养不良（FSHD）是最常见的遗传性肌病之一，一般以影响面部，肩胛骨;上臂和远端下腿肌肉群进行性萎缩特征。FSHD基因座位于染色体4q35上的D4Z4重复序列。每个D4Z4单元含有DUX4基因;其最远端侧翼为FSHD-允许等位基因上的多聚腺苷酸化位点，其允许产生稳定的DUX4mRNA。此外，DUX4基因转录需要开放染色质结构。因此，FSHD通常通过仅在生殖细胞和干细胞中表达的毒性DUX4蛋白的功能获得而产生。

治疗策略正在出现，旨在减少FSHD肌肉细胞中的DUX4表达或毒性。我们在这里审查在肌肉和干细胞中观察到的DUX4mRNA的异质性;使用靶向DUX4mRNA的反义寡核苷酸（AO）以干扰转录物切割/多聚腺苷酸化或内含子剪接。我们在原代培养中显示DUX4靶向AOs抑制萎缩性FSHD肌细胞表现型;但不改善可能由DUX4c过度表达引起混乱的FSHD肌细胞表现型

。因此;DUX4c可能作为FSHD的另一个治疗靶点。

PS:先阅读下面这个技术简介在阅读接下来的文章会更好理解

PMO，全称是PhosphorodiamidateMorpholinoOligomer。是在九十年代初美国的AVIpharmacy开发出来的一种反义（Anti-sense）技术。相比较起RNAi等其他反义技术，PMO有很多优点，比如，PMO不会被任何酶所降解，在细胞内稳定性极强，而且对细胞无毒副作用，并且不会和人工合成的RNA一样，会激活细胞干扰素的分泌，激起免疫应答。但是PMO技术也有极大的缺陷，其最大的缺陷在于特殊的分子结构导致其不带有任何电荷，使得PMO无法被细胞表面的任何受体所识别，同时和无法通过转染的方式来导入细胞（RNA或者DNA通过其自身的电荷，同转染试剂如脂质体或者PEI形成复合物，来导入细胞）。因此要将PMO分子导入细胞，只有通过物理损伤细胞膜的方式来实现PMO的进入，这个缺陷极大的影响了限制了PMO作为一种可能的基因特异性药物或是敲出基因工具的研究。

PMO在治疗患有DMD的年轻患者中取得了令人鼓舞的临床试验效果，并且试验中没有毒性反应。这个临床试验引起了在FSHD中使用PMO的希望。几个小组已经独立开发了靶向DUX4mRNA的AO，并抑制DUX4翻译为毒性蛋白。虽然现在没有完全符合FSHD肌病和表达DUX4的转基因小鼠模型，但是目前几个研究组正在开发新的转基因小鼠模型，出现更接近FSHD的病理表现，用于评估体内不同AO有效性，特异性和无毒性。

DMD肌肉膜中的缺陷被认为有助于AO技术的摄取，但是很难在FSHD肌肉膜中摄取，因为在FSHD中肌肉膜没有很大的变化。此外，因为DUX4在FSHD肌核中在很低比例的情况下发生突发，PMO可能需要以高和重复的剂量施用以实现和维持治疗功效，并且这可能导致有害的继发性作用。已经将各种化学基团加入到PMO中以便于它们的膜交联和细胞摄取，并且这些结构中的一些可以针对FSHD肌肉进行优化。

同样在具有诱导型PITX1表达的转基因小鼠和在由AAV-DUX4注射诱导的局部肌病中。结果显示使用注射AOs可以降低靶mRNA水平，而PMO技术不是有效的。{ps:就是说明AO比PMO更适合用于DUX4}

在用于FSHD的DUX4靶向治疗方法中的进一步进展还必须处理非肌肉组织如睾丸和骨髓基质干细胞/间质干细胞中的DUX4正常功能。此外，我们的数据表明DUX4c可能构成FSHD的另一个治疗靶点。

小编：这个AO技术针对FSHD是非常有希望和值得







































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