全硫代磷酸化修饰CpG-ODN 2216在鱼类及人类细胞系中的抗病毒效应与基因锁定机制研究

本研究揭示了全硫代磷酸化修饰的CpG-ODN 2216（dODN 2216）通过诱导“基因锁定”效应（快速抑制管家基因与免疫基因mRNA表达），在鱼类（EPC细胞）和人类（A549、Vero-E6细胞）细胞系中显著抑制VHSV和SARS-CoV-2病毒复制，展现低细胞毒性和广谱抗病毒潜力，为水产养殖和人类抗病毒治疗提供新策略（IC50=7μM）。

　　

Highlight

使用CpG-ODN形式的制剂

全硫代磷酸化修饰的dODN 2216（所有DNA碱基间以磷硫酰键取代）及其类似物dODN 2243、CpG-ODN 2216（ODN 2216）、CpG-ODN 1668（ODN 1668）以及全磷二酯键的CpG-ODN 2216序列引物（ODN 2216sp）均通过高效液相色谱合成纯化。

dODN 2216在不同细胞系中的基因锁定效应

在KTS细胞中，用dODN 2216（10μg/mL）处理0、0.5、6、12和24小时后，检测18S rRNA和免疫相关基因（MX、ISG15、IRF3、IRF7、IRF9、TLR3、TLR7、TLR8、TLR9和TLR22）的表达。半定量PCR显示，处理0.5小时后，dODN 2216组与DEPC对照组和ODN 2216组相比无扩增条带（图1A）。qPCR进一步揭示，处理6小时后免疫相关基因表达被显著抑制。

讨论

CpG-ODN在人类、啮齿类、灵长类及鱼类中均具强免疫刺激活性，对癌症、感染性疾病和过敏有效，因其可模拟细菌DNA中频繁出现的CpG基序特征。但天然磷二酯键（PO）连接的CpG-ODN易被核酸酶降解，限制其应用。磷硫酰化（PS）修饰可增强核酸稳定性并拓展功能，本研究首次发现全PS修饰的dODN 2216能诱导快速、短暂的基因表达抑制（锁定），该效应与TLR9通路无关，且具序列和结构特异性。

结论

全磷硫酰化修饰的CpG-ODN 2216（dODN 2216）在鱼类和人类细胞系中诱导了一种新颖的基因锁定现象，快速抑制管家基因和免疫相关基因表达，并在非毒性浓度下显著抑制VHSV和SARS-CoV-2病毒复制，提升细胞存活率。该效应为特定结构修饰所独有，不同于经典TLR9介导的免疫激活，为抗病毒治疗提供了新机制方向。