小环状烦扰 RNA (sciRNA) 作为基因缄默的无效医治平台

为了完成由RNA烦扰(RNAi)路径介导的无效的医治性基因缄默，小烦扰RNA (sirna)必需颠末化学修饰。一些具备在代谢上稳定sirna后劲的超rna构造已被评价其诱导基因缄默的才能，但一切这些构造都有局限性或尚未在医治相关的配景下进行摸索。共价闭合环状RNA转录本广泛存在于真核生物中，有后劲作为和疾病靶点，环状RNA模拟正在被摸索用于医治。

本文报道了小环状烦扰rna (sciRNAs)的合成和评估。为了合成scirna，将三价n -乙酰半乳糖胺(GalNAc)配体功效化并经click化学环化的sense链退火成反义链。这一战略用于small circles的合成，但也可以用于合成更年夜的环状RNA模拟物。作者在体内和体外评价了各类sciRNA设计。作者察看到在轮回和中靶效应被打消后，感觉链的代谢稳定性获得了改善。反义链的5- (E)-乙烯基膦酸酯修饰招致galna - scirna在医治相关剂量的体内无效。物理化学研讨和基于核磁共振的构造阐发，以及分子建模研讨，说明了这类具备部门双工特征的新型sirna与RNAi机制的互相作用。

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环状rna (circrna)是共价封锁的转录本，人们当初晓得它在真核生物中高度风行和激进。病毒还编码环状rna，这些环状rna仿佛参加了疾病的发病机制。在真核生物中，环状RNA是通过线性RNA转录本的反向剪接造成的。虽然这些环状分子在40年前就被发现了，但它们在很年夜水平上直到比来才被漠视。当初有令人服气的证据标明环状rna不仅仅是剪接进程的副产品。

某些环状rna显明具备调理功效。例如，环状rna引发了招致巨噬细胞激活的级联反馈。一些环状RNA与mRNA或microRNA联合，一些参加RNA联合卵白的胞内运输，一些起隔离卵白的作用。circRNA的失调与癌症的倒退无关，它们在体液中的稳定性使这些circRNA成为有出路的。circAGO2便是一个例子。这种环状rna在各类肿瘤中检测到高程度，在植物模子中匆匆进成长，并与患者预后不良无关。此外，circrna在年夜脑中含量丰厚，与神经退行性疾病无关。

因为这些功效，合成环状rna作为潜在药物、疾病的、医治靶点和研讨对象有相称年夜的趣味。一种与miR-21互补的多区域合成环状rna可克制癌细胞的增殖，支持在医治中使用环状rna。环状rna可以通过体外转录制备，然后通过夹板结扎将分子环化，就像制备海绵一样。因为难以发生年夜量的环状rna，合成环状rna的潜在用途遭到限定。

RNA圈的另一个潜在利用是RNA烦扰(RNAi)畛域。2021年,15年之后安德鲁火和克雷格·梅洛被付与2006年诺贝尔心理学或医学奖的RNAi路径的发现,四个小烦扰rna (s)当初同意临床使用,和年夜量临床试验的RNAi疗法正在通过人体。今朝的临床开辟路径次要是与三价 N-乙酰半乳糖胺 (GalNAc) 配体联合的 siRNA，这招致靶向递送至肝细胞。三种获批的 GalNAc-siRNA 偶联物均使用 2-deoxy-2-fluoro (2-F) 和 2-O-methyl (2-OMe) 进行全面修饰，并使用硫代磷酸酯 (PS) 进行策略性修饰以赋予稳定性。

与GalNAc联合的sirna的碱基、核糖糖和磷酸主链的化学修饰关于赋予无利的药理个性是需要的，而且曾经评价了年夜量的化学修饰。sirna三维构造程度的改动也被摸索。评价的超rna构造包含发夹siRNA、哑铃状环状siRNA、siRNA片、分支siRNA、用于基因表白的笼型环状siRNA、作为siRNA前体的环状单链rna以及中靶效应下降的环状siRNA。

然而，评价这些构造的试验往往没无利用医治相关的siRNA化学修饰或试验体系，或许，在共价环化的环境下，采取低效的战略，如肽偶联或T4连贯技术。环状siRNA设计的利益，正如后面其别人所描写的，削减了意义链的中靶效应，因为加强了核酸酶抗性而缩短了继续光阴，以及保留效劳。在描写环状 siRNA 体内阐发的晚期申报中，它们以高剂量局部给药，未评价内源性基因缄默。在比来对小鼠前药型共价闭合 siRNA 的评价中，与非环状 siRNA 相比，全身给药可缩短轮回并改善肝脏、肾脏和肌肉中的基因缄默活性；然而，所使用的剂量(20mg /kg, q3 d 3)在医治上是不事实的。

sciRNA:Ago2 复合物的模子标明可以包容环状有义链

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在这里，作者在体内和体外评价了sciRNA的效劳。此外，作者还对肝脏和肝脏提取物中sciRNAs的代谢稳定性进行了表征，并确定了反义链在小鼠皮下给药后与Argonaute 2 (Ago2)联合的才能。基于物理化学和 NMR 的构造阐发和分子建模研讨提醒了具备部门双链特征的 sciRNA 与 RNAi 机制的互相作用。在的研讨证明，sciRNAs在体内和体外诱导缄默的后果与临床使用的sirna相称。作者所相识到的对于sciRNAs的合成、化学修饰和物理个性将实用于其他新型环状rna。（ 100yiyao.com）