12月4日，國際學術(shù)期刊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）吳立剛研究組與上海市計劃生育科學研究所李衛(wèi)華研究組和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(shù)，對野生型和切割活性缺失的miRNA/siRNA效應(yīng)器蛋白AGO2平行進行SpyCLIP建庫測序，在全基因組層面準確、高效地鑒定出了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(shè)計規(guī)則提供了一種強有力的手段。

　　2018年8月，美國食品藥品監(jiān)督管理局批準了第一款siRNA藥物ONPATTRO（patisiran），用于治療遺傳性轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白（hATTR）介導的淀粉樣變性患者。同時，還有多種化學合成的siRNA藥物正處于不同的臨床試驗階段。這些siRNA藥物在體內(nèi)除了能在on-target位點發(fā)揮功能，還往往會在其它位點產(chǎn)生切割活性的或者非切割活性的脫靶效應(yīng)。如何在進入臨床試驗前在細胞水平提前預(yù)判或及時發(fā)現(xiàn)siRNA的脫靶效應(yīng)顯得尤為重要，然而目前對于預(yù)測siRNA的脫靶效應(yīng)還沒有成熟的方法，主要采用類似預(yù)測miRNA靶標的方法——根據(jù)siRNA的seed 區(qū)域（第2–8位堿基）進行預(yù)測。但由于siRNA的2–8序列僅為7個堿基，任何一條siRNA都會被預(yù)測發(fā)現(xiàn)成百上千個可能的靶位點，無法實際應(yīng)用。因此，亟需一種能夠在全基因組層面上準確、高效鑒定siRNA脫靶位點的新策略。

　　在本研究中，研究人員運用自主研發(fā)的SpyCLIP技術(shù)，結(jié)合野生型和切割活性缺失的miRNA/siRNA效應(yīng)器蛋白AGO2，平行地獲取上述兩種AGO2在siRNA的指導下所結(jié)合的所有靶標序列。被野生型AGO2-siRNA所結(jié)合的有效和脫靶靶標，其轉(zhuǎn)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(jié)合的有效和脫靶靶標，其轉(zhuǎn)錄本由于突變體AGO2僅能結(jié)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(jié)合圖譜，研究人員在全基因組層面上鑒定到了所轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xiàn)，相比于非切割活性的位點，受切割活性調(diào)控的脫靶位點具有更高的抑制效率。此外，突破以往認知的是，與siRNA并非接近完全互補配對的轉(zhuǎn)錄本，也能夠受到AGO2的切割調(diào)控。這些新發(fā)現(xiàn)對于未來siRNA藥物研發(fā)如何最大化避免脫靶效應(yīng)具有重要的參考價值。

　　分子細胞卓越中心吳立剛研究員、上海市計劃生育科學研究所李衛(wèi)華研究員和揚州大學趙雅副研究員為本文的共同通訊作者，博士研究生張堯和碩士研究生滕怡蘭為本文共同第一作者。研究得到來自國家自然科學基金委、科技部、中科院、上海市科委和江蘇省科技廳的經(jīng)費支持。

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