利用可编程环状活性纳米DNA酶(CANDe)靶向lncRNA JINR1可抑制日本脑炎病毒感染

root 提交于 周三, 06/03/2026 - 14:47
反义寡核苷酸(ASO)和小干扰RNA(siRNA)等寡核苷酸治疗手段能够实现序列特异性的基因沉默,但其依赖于内源性细胞机制,并且通常需要进行广泛的化学修饰以确保稳定性和疗效。DNAzyme则通过其内在的催化性RNA切割作用提供了一种机制上截然不同的替代方案;然而,其治疗转化一直受限于对核酸酶的敏感性、结构约束以及合成挑战。在此,我们报道了环状活性纳米DNAzyme(Circular Active Nano DNAzyme, CANDe)的开发,这是一种通过酶法合成的环状DNAzyme平台,旨在无需骨架修饰即可提高稳定性。我们针对与日本脑炎病毒(JEV)感染相关的宿主长链非编码RNA JINR1(LINC01518),评估了CANDe构建体的治疗潜力。 CANDe构建体通过引物辅助连接生成,并整合了模块化元件,包括催化核心(8-17或10-23)、靶标结合臂以及结构茎。与线性DNA相比,环化显著增强了其对外切核酸酶介导降解的抗性,使其在富含核酸酶的条件下仍能维持结构完整性。靶向lncRNA JINR1的CANDe在有无JEV感染的SHSY-5Y细胞中均实现了有效的JINR1敲低,并伴随着JEV RNA表达水平和病毒滴度的降低。与此一致,CANDe构建体减弱了病毒诱导的细胞毒性和细胞凋亡。在这些构建体中,靶向JINR1-1位点的基于10-23的CANDe表现出最强的整体活性。 这些发现确立了CANDe作为一种模块化、无需修饰的DNAzyme平台,能够将催化效率与增强的稳定性相结合,从而实现有效的宿主导向型抗病毒干预。这一策略凸显了拓扑工程可作为化学修饰之外推进DNAzyme治疗发展的可行替代途径。

反义寡核苷酸(ASO)和小干扰RNA(siRNA)等寡核苷酸治疗药物能够实现序列特异性的基因沉默,但其作用依赖于内源性细胞机制,并且通常需要进行广泛的化学修饰以保证稳定性和疗效。DNAzyme则通过内在的催化性RNA切割提供了一种机制上不同的替代方案;然而,其治疗转化一直受到易受核酸酶降解、结构限制以及合成挑战的制约。在此,我们报道了环状活性纳米DNAzyme(Circular Active Nano DNAzyme, CANDe)的开发,这是一种通过酶法合成的环状DNAzyme平台,旨在在不进行骨架修饰的情况下提高稳定性。我们针对与日本脑炎病毒(JEV)感染相关的宿主长链非编码RNA JINR1(LINC01518)评估了CANDe构建体的治疗潜力。CANDe构建体通过辅助寡核苷酸介导的连接生成,并整合了模块化元件,包括催化核心(8-17或10-23)、靶标结合臂和结构茎。与线性DNA相比,环化显著增强了其对外切核酸酶介导降解的耐受性,在富含核酸酶的条件下仍能维持结构完整性。靶向lncRNA JINR1的CANDe在有无JEV感染的SHSY-5Y细胞中均实现了有效的JINR1敲低,并伴随着JEV RNA表达水平和病毒滴度的下降。与此一致,CANDe构建体减轻了病毒诱导的细胞毒性和细胞凋亡。在这些构建体中,靶向JINR1-1位点的10-23型CANDe表现出最强的整体活性。这些研究结果确立了CANDe作为一种模块化、无修饰的DNAzyme平台,兼具催化效率与增强的稳定性,能够实现有效的宿主导向型抗病毒干预。该策略表明,拓扑工程可作为化学修饰之外一种可行的替代路径,以推动基于DNAzyme的治疗方法的发展。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.30.728920v1?rss=1

🏷️ DNAzyme 环状纳米酶 lncRNA JINR1 日本脑炎病毒 抗病毒治疗