ASO疗法2/3：分子水平的作用机制

从基因到蛋白质：正常的旅程

要了解ASO疗法，首先需要了解细胞如何合成蛋白质。这一切都始于细胞核内的DNA，DNA就像我们永久的“食谱”。当细胞需要某种蛋白质时，它不会直接读取DNA，而是会合成一个临时副本，称为信使RNA（mRNA），就像复印食谱带到厨房一样。

在DNA和mRNA之间会发生剪接：细胞会剪掉无用的部分（内含子），保留有用的部分（外显子）。这就像剪辑视频：保留精彩片段，删除其余部分。最后，mRNA被翻译成蛋白质，蛋白质在细胞内执行实际功能。

三种ASO策略

🟣块翻译

ASO 与 mRNA 结合，阻止其被读取。

结果：蛋白质产量减少或完全没有蛋白质产生。当突变蛋白具有毒性时，这种方法很有用。

🟠修改拼接

ASO 可以掩盖或显示特定序列，从而改变外显子的包含或排除方式。这会产生一种经过修饰但仍部分具有功能的蛋白质。

两种方法：

外显子跳跃：强制排除有问题的外显子，从而产生一个更短但仍具有功能的蛋白质。

杜氏肌营养不良症示例：跳过突变的外显子，产生缩短但仍可用的肌营养不良蛋白。

外显子插入：强制插入通常会被跳过的有益外显子

Spinraza 示例（SMA）：修改 SMN2 基因剪接，使其包含外显子 7，从而产生更多功能性蛋白质。

🟢降解mRNA

ASO 会招募一种酶（RNase H）来彻底破坏 mRNA。这是一种清除毒性蛋白的激进方法。

技术挑战

递送方式：反义寡核苷酸（ASO）必须到达目标细胞。对于大脑，需进行鞘内注射，直接注入脑脊液。

特异性：与其他相似mRNA结合的风险。研究人员设计非常精确的序列并进行广泛的测试。

作用持续时间：反义寡核苷酸（ASO）会随时间降解。Spinraza 在初始阶段结束后需要终身每 4 个月注射一次。

设计ASO疗法需要哪些条件

先决条件：

🟢 了解确切的基因序列

🔴 了解其机制：功能获得还是丧失？

🔴 识别相关的剪接位点

🔴 拥有用于测试的细胞和动物模型

🔴 了解哪些组织受到影响

LMBRD2怎么样？

我们拥有：

🟢 基因序列

我们缺少的是什么：

🔴 LMBRD2蛋白的功能

🔴 机制：功能获得还是功能丧失？

🔴 可靠的细胞/动物模型

🔴 了解受影响的组织

为什么会遇到阻碍？如果不了解其机制，就无法选择正确的应用商店优化 (ASO) 策略。功能丧失 ≠ 功能获得 = 需要完全不同的策略。

我们并非永远受阻： RNA测序、CRISPR筛选和诱导多能干细胞（iPSCs）等现代技术正在加速我们解答这些问题的能力。过去需要数十年才能完成的基础研究阶段，现在可以更快地推进。

其他治疗方案

ASO只是众多工具之一：

🟣基因疗法→ 导入功能性基因拷贝（用于修复功能缺失）

🟠小分子药物→ 经典药物，给药更简便

🔵 CRISPR → 直接纠正 DNA 中的突变（仍在研发中）

🟢替代疗法→ 如果我们了解缺失的是什么，就用不同的方式提供它。

结论

反义寡核苷酸（ASO）通过拦截信使RNA来调控蛋白质的合成。这种方法虽然强大，但需要对疾病的生物学机制有精准的了解。对于LMBRD2而言，基础研究仍然是重中之重：我们需要了解基因功能、突变机制以及受影响的组织。只有这样，我们才能评估ASO是否是合适的治疗方案。这些基础研究并非徒劳，而是未来所有治疗方案的基石。