增强的反义寡核苷酸递送机制揭示：转录本的周转速率会影响肌强直性营养不良症中的剪接修复过程

Emma N. Shea | Hailey R. Olafson | Derek R. Muscato | Leanne M. Adams | M. Carmen Valero | Kendra K. McKee | Xiulong Shen | Patrick G. Dougherty | Amy N. Hicks | Nanjun Liu | Mahboubeh Kheirabadi | Matthew Streeter | Xiang Li | Phallika Mon | Mahasweta Girgenrath | Natarajan Sethuraman | Ziqing Qian | Eric T. Wang

佛罗里达大学分子遗传学与微生物学系，美国佛罗里达州盖恩斯维尔，32610

摘要

立体阻断型反义寡核苷酸能够在临床前模型中改善肌强直性营养不良1型的症状，并正在临床试验中进行评估。然而，生物标志物选择的依据仍存在争议。本文发现，一种能够穿透细胞内体的环状肽能够增强磷酸二酰胺化morpholino寡核苷酸在HSA LR小鼠中的肌肉递送效果，这种寡核苷酸旨在阻断致病性的CUG重复序列扩展。单次全身给药后一周内即可纠正异常剪接并消除肌强直现象，24小时后部分剪接异常也得到改善。有趣的是，某些外显子的修复效果更为显著，但MBNL浓度（[MBNL]）与剪接比例（Ψ）之间的关系无法完全解释这种差异。我们推测，由于必须先降解现有的转录本才能发挥药物的全部作用，转录本的替换速率可能是造成这些差异的原因。我们建立了一个数学模型，并利用贝叶斯推断来描述表观剪接比例（Ψ）与新生剪接比例（Ψ）随时间的变化关系；替换速率越快，滞后时间越短。通过体内5-乙炔尿苷标记结合RNA测序验证了这些预测。总体而言，我们的研究表明，在[MBNL]水平动态变化的时期，转录本的更新速率会影响剪接比例（Ψ），因此在选择剪接生物标志物和解读治疗干预效果时应考虑这一因素。