新型eRF3a降解剂CC-90009联合低剂量庆大霉素增强表皮松解症无义突变通读治疗
《Molecular Therapy Nucleic Acids》:Novel eRF3a degrader enhances gentamicin-induced premature termination codon readthrough in epidermolysis bullosa
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时间:2025年10月26日
来源:Molecular Therapy Nucleic Acids 6.1
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本研究针对遗传性皮肤疾病隐性营养不良型表皮松解症(RDEB)和交界型表皮松解症(JEB)中无义突变导致的蛋白表达缺失问题,通过联合应用eRF3a降解剂CC-90009与低剂量庆大霉素,显著提升Ⅶ型胶原(C7)和层粘连蛋白332的表达水平,并验证其功能性与定位正确性,为无义突变相关疾病提供新型协同治疗策略。
在遗传性皮肤疾病领域,隐性营养不良型表皮松解症(Recessive Dystrophic Epidermolysis Bullosa, RDEB)和交界型表皮松解症(Junctional Epidermolysis Bullosa, JEB)因基因突变导致皮肤脆性增加,患者终身伴随严重水疱和瘢痕形成。其中,无义突变(Nonsense Mutation)引发的提前终止密码子(Premature Termination Codon, PTC)是重要致病机制之一,约占RDEB病例的25%,而在JEB的LAMB3基因突变中占比高达80%。此类突变使mRNA翻译提前终止,生成截短且无功能的蛋白,如Ⅶ型胶原(Type VII Collagen, C7)或层粘连蛋白332(Laminin 332)缺失,进而破坏真皮-表皮连接(Dermal-Epidermal Junction, DEJ)结构。目前临床治疗以伤口护理为主,虽已有局部基因疗法获批,但针对无义突变的系统性治疗手段仍有限,且长期使用氨基糖苷类如庆大霉素(Gentamicin)诱导PTC通读易引发肾毒性和耳毒性。因此,开发低毒性、高效能的协同疗法成为迫切需求。
本研究发表于《Molecular Therapy Nucleic Acids》,团队通过联合eRF3a降解剂CC-90009与低剂量庆大霉素,在RDEB和JEB原代细胞模型中验证其协同促进PTC通读的能力。关键技术方法包括:利用来自RDEB和JEB患者的原代成纤维细胞与角质形成细胞进行药物处理;通过免疫印迹分析C7和层粘连蛋白β3表达;采用细胞迁移指数和基质粘附实验评估蛋白功能性;构建三维皮肤等效模型并通过免疫荧光染色观察蛋白在DEJ的定位。
CC-90009和庆大霉素联合疗法在RDEB成纤维细胞中协同诱导全长C7的产生
研究者在携带无义突变的RDEB成纤维细胞中发现,CC-90009单药疗效有限(C7表达量仅为正常细胞的8.4%-15.2%),而联合低剂量庆大霉素(50 μg/mL)可使C7表达提升至正常水平的74.6%,且效果优于高剂量庆大霉素单药(200 μg/mL)。
CC-90009和庆大霉素联合疗法在RDEB角质形成细胞中协同诱导全长C7的产生
在RDEB角质形成细胞中,联合疗法同样显著提升C7表达(达正常水平的41.4%),并促进蛋白分泌至细胞培养基,且连续给药6天后C7产量呈剂量依赖性增长。
CC-90009和庆大霉素联合疗法在JEB角质形成细胞中协同诱导层粘连蛋白332的产生
针对JEB角质形成细胞,联合疗法使层粘连蛋白β3表达量达正常水平的44.7%,为高剂量庆大霉素单药的3倍,且对常见突变R635X亦有效。
通过细胞迁移实验发现,联合疗法可显著纠正RDEB成纤维细胞和角质形成细胞的高迁移性(Migration Index, MI),使其恢复至正常水平。在JEB细胞中,联合疗法还改善了因层粘连蛋白缺失导致的基质粘附缺陷,5分钟内细胞脱落率从90%降至20%以下。
诱导的C7和层粘连蛋白332在皮肤等效模型中定位于DEJ
三维皮肤等效模型显示,经联合疗法处理的RDEB和JEB角质形成细胞所产生的C7与层粘连蛋白332可正确沉积于DEJ,其荧光强度分别达正常水平的71.21%和84.92%,且与α6整合素共定位证实其功能结构完整性。
本研究首次证实CC-90009与低剂量庆大霉素联用可通过降解eRF3a和抑制无义介导的mRNA衰变(Nonsense-Mediated Decay, NMD)协同增强PTC通读效率,使C7和层粘连蛋白332表达量超越35%的功能阈值,并成功纠正细胞迁移、粘附等表型缺陷。该策略显著降低庆大霉素用量,规避了传统氨基糖苷类的毒性风险,为RDEB、JEB及其他无义突变相关遗传病提供了更安全有效的治疗方向。未来需扩大突变类型验证范围,并推进临床转化研究。
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