12月4日，Molecular Therapy–Nucleic Acids在線發(fā)表了中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（生物化學與細胞生物學研究所）吳立剛研究組，上海市計劃生育科學研究所李衛(wèi)華研究組與揚州大學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。該研究運用自主研發(fā)的SpyCLIP技術，對野生型和切割活性缺失的miRNA/siRNA效應器蛋白AGO2平行進行SpyCLIP建庫測序，在全基因組層面準確、高效地鑒定出siRNA、miRNA的切割活性以及非切割活性作用位點，為降低siRNA藥物的潛在脫靶風險，改進siRNA的設計規(guī)則提供了強有力的手段。

2018年8月，美國食品藥品監(jiān)督管理局批準了siRNA藥物ONPATTRO（patisiran），用于治療遺傳性轉甲狀腺素蛋白（hATTR）介導的淀粉樣變性患者。同時，有多種化學合成的siRNA藥物正處于不同的臨床試驗階段。這些siRNA藥物在體內除了能在on-target位點發(fā)揮功能，還會在其他位點產生切割活性的或非切割活性的脫靶效應。如何在進入臨床試驗前在細胞水平提前預判或及時發(fā)現siRNA的脫靶效應顯得尤為重要，但是目前對于預測siRNA的脫靶效應尚未有成熟方法，主要采用類似預測miRNA靶標的方法——根據siRNA的seed 區(qū)域（第2-8位堿基）進行預測。然而，siRNA的2-8序列僅為7個堿基，任何一條siRNA均會被預測發(fā)現成百上千個可能的靶位點，因而無法實際應用。因此，亟須一種可在全基因組層面上準確、高效鑒定siRNA脫靶位點的新策略。

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

分子細胞卓越中心研究員吳立剛、上海市計劃生育科學研究所研究員李衛(wèi)華和揚州大學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。研究工作得到國家自然科學基金委、科技部、中科院、上海市科學技術委員會和江蘇省科技廳的支持。

論文鏈接

運用SpyCLIP技術平行捕獲野生型和突變型AGO2-siRNA的靶標結合圖譜，獲得全基因組層面上的脫靶位點信息

來源：中科院