Nucleic Acids Research
ACE-tRNAs are a platform technology for suppressing nonsense mutations that cause cystic fibrosis
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该研究开发了ACE-tRNA技术，可有效抑制导致囊性纤维化（CF）的无义突变，显著恢复CFTR转录本和通道功能，为无义突变相关疾病的治疗提供了新的平台策略。
文献概述
本文《ACE-tRNAs are a platform technology for suppressing nonsense mutations that cause cystic fibrosis》发表于《Nucleic Acids Research》杂志，回顾并总结了利用抗密码子编辑tRNA（ACE-tRNA）抑制囊性纤维化（CF）中无义突变的研究成果。文章展示了ACE-tRNA在多种细胞模型中对CFTR功能的显著恢复，并探讨了其与CFTR调节剂和NMD抑制剂的联合治疗潜力。研究内容为无义突变相关疾病的治疗提供了新思路，具有重要的转化医学价值。
背景知识
囊性纤维化（Cystic Fibrosis, CF）是一种由CFTR基因突变引起的常染色体隐性遗传病，主要影响肺部和胰腺上皮细胞的功能。约10%的CF患者携带无义突变（Class I），导致CFTR蛋白提前终止，无法正常翻译，且mRNA易被无义介导的mRNA降解（NMD）机制降解，使得现有CFTR调节剂疗法无法有效作用。因此，开发能够抑制无义突变的新型治疗策略是当前CF研究的关键方向。
近年来，基因疗法中利用抑制性tRNA（sup-tRNA）或ACE-tRNA在动物模型和细胞系统中被证明可有效恢复无义突变导致的蛋白缺失，且对天然终止密码子的抑制率较低，从而减少潜在细胞毒性。本文在此基础上，评估了ACE-tRNA在CF细胞模型中对CFTR无义突变的抑制能力，并结合CFTR调节剂与NMD抑制剂以增强功能恢复。研究结果支持ACE-tRNA作为通用平台技术治疗无义突变相关疾病的潜力。
研究方法与实验
研究团队利用16HBE14o-细胞系及其基因编辑衍生株（16HBEge），包括CFTR无义突变（G542X、R553X、R1162X、W1282X）模型。通过腺病毒（Ad）和腺相关病毒（AAV）递送不同拷贝数的ACE-tRNA序列，评估其对CFTR转录本丰度和通道功能的恢复效果。此外，研究还使用了原代肠道类器官和肠上皮单层细胞（hPEM）模型，通过流式细胞术、RT-qPCR、Ussing室记录等技术评估ACE-tRNA的转导效率和功能恢复。研究还评估了ACE-tRNA与CFTR调节剂（如elexacaftor、tezacaftor）及NMD抑制剂（SMG1i）的协同作用。
关键结论与观点
研究意义与展望
ACE-tRNA技术为无义突变相关疾病的治疗提供了通用平台，其优势在于可通过单一构建体靶向多种无义突变，减少个体化治疗的复杂性。该技术在CF研究中显示出显著恢复效果，未来可拓展至其他无义突变相关疾病，如杜氏肌营养不良症或遗传性视网膜疾病。此外，ACE-tRNA的递送方式、表达水平及翻译效率仍需进一步优化，以提升其临床转化潜力。
结语
本文系统评估了ACE-tRNA在多个CF细胞模型中对无义突变的抑制能力，展示了其作为通用治疗平台的潜力。研究发现，单一Leu-ACE-tRNA可恢复多种CFTR无义突变的蛋白翻译，并在不同模型中显著提升CFTR通道功能。该方法在递送病毒（Ad/AAV）中稳定表达，且与CFTR调节剂协同作用进一步增强功能恢复。ACE-tRNA技术为无义突变相关疾病的治疗提供了高效、低毒的新策略，具有广阔的临床应用前景。未来研究需评估其在动物模型中的递送效率及长期安全性，以推动该技术进入临床阶段。
