日本名古屋大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在最新一期《自然·生物技術(shù)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)名為“內(nèi)部帽啟動(dòng)翻譯”（ICIT）機(jī)制的創(chuàng)新研究。該機(jī)制下的仿佛戴著帽子的mRNA可產(chǎn)生200倍以上的蛋白質(zhì)，為治療癌癥和蛋白質(zhì)合成異常疾病提供了新思路。該成果為mRNA醫(yī)學(xué)帶來(lái)了革命性的進(jìn)展，還揭示了通過(guò)長(zhǎng)鏈非編碼RNA和mRNA相互作用調(diào)控翻譯過(guò)程的可能性，預(yù)示著未來(lái)可能產(chǎn)生更多基于此機(jī)制的新治療方法。
與傳統(tǒng)的線性mRNA相比，環(huán)狀mRNA因其穩(wěn)定性和減少炎癥反應(yīng)而被視為新一代mRNA療法的重要候選者。然而，環(huán)狀mRNA在體內(nèi)的翻譯效率較低，成為其廣泛應(yīng)用的主要障礙。
研究團(tuán)隊(duì)此次將一個(gè)內(nèi)部帽結(jié)構(gòu)引入到環(huán)狀mRNA中，成功克服了這一挑戰(zhàn)。這種結(jié)構(gòu)繞過(guò)了對(duì)較長(zhǎng)內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)（IRES）序列的需求，顯著提高了蛋白質(zhì)合成效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用這種方法合成的蛋白質(zhì)量，比使用IRES序列的環(huán)狀mRNA高出200倍，并且能夠持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，即使在傳統(tǒng)mRNA結(jié)構(gòu)開(kāi)始降解后依然有效。
為了驗(yàn)證其效果，團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了一種針對(duì)肝癌細(xì)胞的環(huán)狀RNA。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠顯著區(qū)分癌細(xì)胞和正常細(xì)胞，并在癌細(xì)胞中誘導(dǎo)大量特定蛋白質(zhì)的合成，這為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)無(wú)副作用的選擇性靶向治療藥物奠定了基礎(chǔ)。
這項(xiàng)技術(shù)具有巨大潛力，可以用于開(kāi)發(fā)精準(zhǔn)醫(yī)療方案，包括抗體療法、基因組編輯和蛋白質(zhì)替代療法等。特別是對(duì)于由異常蛋白質(zhì)合成引起的疾病，如杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥，這項(xiàng)新技術(shù)提供了一種更加穩(wěn)定和長(zhǎng)效的解決方案。此外，ICIT機(jī)制能夠在單細(xì)胞水平上控制蛋白質(zhì)翻譯，為癌癥和其他組織特異性疾病的治療開(kāi)辟了新途徑。
【總編輯圈點(diǎn)】
人造RNA分子可以鉆進(jìn)人體細(xì)胞，分泌設(shè)定好的特種蛋白質(zhì)，從而治愈一些先天疾病和癌癥。名古屋大學(xué)的研究人員通過(guò)在環(huán)狀RNA結(jié)構(gòu)內(nèi)加裝“啟動(dòng)引擎”，讓蛋白質(zhì)生產(chǎn)效率提升200倍；且RNA降解之后，這一結(jié)構(gòu)還能持續(xù)工作。新的成果標(biāo)志著mRNA治療從不穩(wěn)定向穩(wěn)定長(zhǎng)效跨越了一大步。不僅如此，實(shí)驗(yàn)還證明，新的環(huán)狀RNA可以選擇性地只激活癌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)生產(chǎn)，為開(kāi)發(fā)不傷害正常細(xì)胞的抗癌靶向藥提供了基礎(chǔ)。
日本名古屋大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在最新一期《自然·生物技術(shù)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)名為“內(nèi)部帽啟動(dòng)翻譯”（ICIT）機(jī)制的創(chuàng)新研究。該機(jī)制下的仿佛戴著帽子的mRNA可產(chǎn)生200倍以上的蛋白質(zhì)，為治療癌癥和蛋白質(zhì)合成異常疾病提供了新思路。該成果為mRNA醫(yī)學(xué)帶來(lái)了革命性的進(jìn)展，還揭示了通過(guò)長(zhǎng)鏈非編碼RNA和mRNA相互作用調(diào)控翻譯過(guò)程的可能性，預(yù)示著未來(lái)可能產(chǎn)生更多基于此機(jī)制的新治療方法。
與傳統(tǒng)的線性mRNA相比，環(huán)狀mRNA因其穩(wěn)定性和減少炎癥反應(yīng)而被視為新一代mRNA療法的重要候選者。然而，環(huán)狀mRNA在體內(nèi)的翻譯效率較低，成為其廣泛應(yīng)用的主要障礙。
研究團(tuán)隊(duì)此次將一個(gè)內(nèi)部帽結(jié)構(gòu)引入到環(huán)狀mRNA中，成功克服了這一挑戰(zhàn)。這種結(jié)構(gòu)繞過(guò)了對(duì)較長(zhǎng)內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)（IRES）序列的需求，顯著提高了蛋白質(zhì)合成效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用這種方法合成的蛋白質(zhì)量，比使用IRES序列的環(huán)狀mRNA高出200倍，并且能夠持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，即使在傳統(tǒng)mRNA結(jié)構(gòu)開(kāi)始降解后依然有效。
為了驗(yàn)證其效果，團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了一種針對(duì)肝癌細(xì)胞的環(huán)狀RNA。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠顯著區(qū)分癌細(xì)胞和正常細(xì)胞，并在癌細(xì)胞中誘導(dǎo)大量特定蛋白質(zhì)的合成，這為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)無(wú)副作用的選擇性靶向治療藥物奠定了基礎(chǔ)。
這項(xiàng)技術(shù)具有巨大潛力，可以用于開(kāi)發(fā)精準(zhǔn)醫(yī)療方案，包括抗體療法、基因組編輯和蛋白質(zhì)替代療法等。特別是對(duì)于由異常蛋白質(zhì)合成引起的疾病，如杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥，這項(xiàng)新技術(shù)提供了一種更加穩(wěn)定和長(zhǎng)效的解決方案。此外，ICIT機(jī)制能夠在單細(xì)胞水平上控制蛋白質(zhì)翻譯，為癌癥和其他組織特異性疾病的治療開(kāi)辟了新途徑。
【總編輯圈點(diǎn)】
人造RNA分子可以鉆進(jìn)人體細(xì)胞，分泌設(shè)定好的特種蛋白質(zhì)，從而治愈一些先天疾病和癌癥。名古屋大學(xué)的研究人員通過(guò)在環(huán)狀RNA結(jié)構(gòu)內(nèi)加裝“啟動(dòng)引擎”，讓蛋白質(zhì)生產(chǎn)效率提升200倍；且RNA降解之后，這一結(jié)構(gòu)還能持續(xù)工作。新的成果標(biāo)志著mRNA治療從不穩(wěn)定向穩(wěn)定長(zhǎng)效跨越了一大步。不僅如此，實(shí)驗(yàn)還證明，新的環(huán)狀RNA可以選擇性地只激活癌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)生產(chǎn)，為開(kāi)發(fā)不傷害正常細(xì)胞的抗癌靶向藥提供了基礎(chǔ)。
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