RelA切割并TLR7激活基序修饰的锁核酸脱氧核酶对L型结核杆菌感染的治疗作用

本课题拟运用现代核酸化学和分子免疫学的原理与方法，构建一种综合基因治疗与免疫治疗效果的锁核酸（Locked nucleic acid，LNA）脱氧核酶（deoxyribozyme or DNAzyme），对L型结核杆菌感染进行治疗，通过锁核酸脱氧核酶对巨噬细胞内结核杆菌存活必需的调节子RelA的靶向切割，直接抑制体内L型结核杆菌的潜伏；与此同时，该核酶还可通过具有TLR7激活功能的RNA基序修饰的杂合链激活巨噬细胞和其他免疫细胞，从而激发机体的固有免疫反应体系，促进宿主对细胞内持留的L型结核杆菌的杀伤，从而实现对体内感染的结核杆菌的彻底清除。.用锁核酸构建的脱氧核酶具有较好的稳定性、穿透性、安全性，其行使杀菌功能具有较强的特异性，同时其杀菌机理与目标结核杆菌是否多耐菌株无关，因此有望解决结核病防治中的胞内潜伏、多药耐药、再燃和复发等棘手问题，具有良好的研究前景。

背景：结核病位居单一病原引起病人死亡的严重传染病之首。过去十年以来，结核病发病率一直在持续增加，但是最近40年中没有任何特异性抗结核药物研发出来。我国属结核病高流行区，总数居全球第二。当前结核病已经取代狂犬病成为我国传染病中的第一位死因。研究开发更为行之有效的结核病预防与治疗措施已成为当务之急。.方向：结核病的基因治疗与免疫治疗.主要内容：本课题运用现代核酸化学和分子免疫学的原理与方法，构建了一种综合基因治疗与免疫治疗效果的锁核酸脱氧核酶，专门针对体内感染的L型结核分枝杆菌发挥治疗作用。通过锁核酸脱氧核酶对巨噬细胞内结核杆菌存活必需的调节子RelA的靶向切割，直接抑制体内L型结核杆菌的潜伏；与此同时，该核酶还通过具有TLR7激活功能的RNA基序修饰的杂合链激活巨噬细胞和其他免疫细胞，从而激发机体固有的免疫反应体系，促进宿主对细胞内持留的L型结核杆菌的杀伤，从而实现对体内感染的结核杆菌的彻底清除。.重要结果与关键数据：用体外转录系统和细胞培养感染模型进行研究的结果显示：所构建的锁核酸脱氧核酶对靶RelA mRNA在细胞外与细胞内都具有很好的切割活性，能够明显抑制L型结核杆菌和有细胞壁结核杆菌在巨噬细胞内的增长，同时核酶对宿主细胞无明显的毒副作用。利用细胞培养对TLR7激活后的下游免疫分子的表达变化进行检测结果显示：RNA基序修饰的锁核酸脱氧核酶对TLR7有很好的激活作用，能够明显上调巨噬细胞分泌TNF-α和IL-12的含量，明显诱导巨噬细胞自噬，增加NO含量，明显抑制L型结核杆菌和有细胞壁结核杆菌在巨噬细胞内的增长。利用L型Mtb感染小鼠模型和豚鼠模型进行治疗作用的研究显示：此锁核酸脱氧核酶具有很好的抑制L型结核杆菌增长、延长动物生存时间的作用。.科学意义：用锁核酸构建的此种脱氧核酶具有较好的稳定性、穿透性、安全性，其行使杀菌功能具有很强的特异性，对宿主细胞无毒副作用，同时其杀菌机理与目标结核杆菌是否多耐菌株无关，因此有望解决结核病防治中的胞内潜伏、多药耐药、再燃和复发等棘手问题，具有重要的研究意义和研究前景。