12月4日，Molecular Therapy–Nucleic Acids在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）吳立剛研究組，上海市計(jì)劃生育科學(xué)研究所李衛(wèi)華研究組與揚(yáng)州大學(xué)趙雅研究組合作的研究成果Identifying Cleaved and Noncleaved Targets of Small Interfering RNAs and MicroRNAs in Mammalian Cells by SpyCLIP。該研究運(yùn)用自主研發(fā)的SpyCLIP技術(shù)，對(duì)野生型和切割活性缺失的miRNA/siRNA效應(yīng)器蛋白AGO2平行進(jìn)行SpyCLIP建庫(kù)測(cè)序，在全基因組層面準(zhǔn)確、高效地鑒定出siRNA、miRNA的切割活性以及非切割活性作用位點(diǎn)，為降低siRNA藥物的潛在脫靶風(fēng)險(xiǎn)，改進(jìn)siRNA的設(shè)計(jì)規(guī)則提供了強(qiáng)有力的手段。

2018年8月，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)了siRNA藥物ONPATTRO（patisiran），用于治療遺傳性轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白（hATTR）介導(dǎo)的淀粉樣變性患者。同時(shí)，有多種化學(xué)合成的siRNA藥物正處于不同的臨床試驗(yàn)階段。這些siRNA藥物在體內(nèi)除了能在on-target位點(diǎn)發(fā)揮功能，還會(huì)在其他位點(diǎn)產(chǎn)生切割活性的或非切割活性的脫靶效應(yīng)。如何在進(jìn)入臨床試驗(yàn)前在細(xì)胞水平提前預(yù)判或及時(shí)發(fā)現(xiàn)siRNA的脫靶效應(yīng)顯得尤為重要，但是目前對(duì)于預(yù)測(cè)siRNA的脫靶效應(yīng)尚未有成熟方法，主要采用類似預(yù)測(cè)miRNA靶標(biāo)的方法——根據(jù)siRNA的seed 區(qū)域（第2-8位堿基）進(jìn)行預(yù)測(cè)。然而，siRNA的2-8序列僅為7個(gè)堿基，任何一條siRNA均會(huì)被預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)成百上千個(gè)可能的靶位點(diǎn)，因而無(wú)法實(shí)際應(yīng)用。因此，亟須一種可在全基因組層面上準(zhǔn)確、高效鑒定siRNA脫靶位點(diǎn)的新策略。

研究人員運(yùn)用自主研發(fā)的SpyCLIP技術(shù)，結(jié)合野生型和切割活性缺失的miRNA/siRNA效應(yīng)器蛋白AGO2，平行地獲取上述兩種AGO2在siRNA的指導(dǎo)下所結(jié)合的所有靶標(biāo)序列。被野生型AGO2-siRNA所結(jié)合的有效和脫靶靶標(biāo)，其轉(zhuǎn)錄本通常迅速降解，難以在SpyCLIP文庫(kù)中得到富集；而被突變型AGO2-siRNA所結(jié)合的有效和脫靶靶標(biāo)，其轉(zhuǎn)錄本由于突變體AGO2僅能結(jié)合而無(wú)法發(fā)揮切割功能，從而可以在SpyCLIP文庫(kù)中得到富集。通過(guò)比對(duì)上述兩種AGO2-siRNA的靶標(biāo)結(jié)合圖譜，研究人員在全基因組層面上鑒定到所轉(zhuǎn)入siRNA的脫靶位點(diǎn)，并分類為切割活性和非切割活性兩大類，其轉(zhuǎn)錄本的抑制效率和與siRNA的配對(duì)規(guī)則具有顯著差異。研究發(fā)現(xiàn)，相比于非切割活性的位點(diǎn)，受切割活性調(diào)控的脫靶位點(diǎn)具有更高的抑制效率。此外，與siRNA并非接近完全互補(bǔ)配對(duì)的轉(zhuǎn)錄本，也能夠受到AGO2的切割調(diào)控。這些新發(fā)現(xiàn)對(duì)于未來(lái)siRNA藥物研發(fā)如何最大化避免脫靶效應(yīng)具有重要的參考價(jià)值。

分子細(xì)胞卓越中心研究員吳立剛、上海市計(jì)劃生育科學(xué)研究所研究員李衛(wèi)華和揚(yáng)州大學(xué)副研究員趙雅為論文的共同通訊作者，博士研究生張堯和碩士研究生滕怡蘭為論文的共同第一作者。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、中科院、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和江蘇省科技廳的支持。

論文鏈接

運(yùn)用SpyCLIP技術(shù)平行捕獲野生型和突變型AGO2-siRNA的靶標(biāo)結(jié)合圖譜，獲得全基因組層面上的脫靶位點(diǎn)信息

來(lái)源：中科院