miRNA靶向治疗癫痫的机遇与挑战

癫痫是一种常见而严重的神经系统疾病，以反复发作为特征。一线药物治疗包括通常针对离子通道和神经递质系统的小分子抗癫痫药物，但这些药物在30%的患者中失败，它们既不能阻止癫痫的发展，也不能阻止癫痫的发展。一个新的治疗靶点是microRNA (miRNA)，这是一种小的非编码RNA，负调控一系列蛋白质。它们的多靶点效应为一些基础病理生理复杂的癫痫类型提供了独特的优势，如颞叶癫痫(TLE)。miRNA可被反义寡核苷酸(ASOs;例如,antimiRs)。

最近，爱尔兰皇家外科医学院生理和医学物理系的研究人员在《药理学趋势》上发表了一篇题为“靶向microrna治疗癫痫的机遇和挑战”的文章。在这里，作者概述了以mirna为基础的治疗的未来。在这篇文章中，他们回顾了基于核酸的方法的设计考虑，以及开发用于治疗癫痫的mirna靶向分子的挑战和下一步。

图1所示。操纵miRNA的关键实验工具

越来越多的证据表明，在癫痫和其他脑疾病中，miRNA景观是失调的，这增加了通过过表达或过表达关键miRNA治疗疾病的前景。miRNA的实验过表达通常是通过使用双链合成miRNA“模拟”分子来实现的。然而，这些小分子可以饱和miRNA通路，导致miRNA在通常不存在的细胞中表达异常，并在体内运输到大脑时与毒性和死亡率相关。因此，这种方法在以mirna为基础的治疗方法的发展中受到的关注较少。一种潜在的解决方案可能是使用基因治疗载体，以更可控和空间受限的方式将miRNAs递送到大脑中特定的靶向细胞类型。

降低miRNA表达的主要途径是使用ASO抗irs。寡核苷酸治疗提供了持久的，但不是永久的基因靶向，由于其目标结合和缓慢的消除，需要非常小的剂量，并越来越多地到达临床。在其最基本的形式中，抗ir只是一种合成的ASO，它与miRNA靶点的一个区域(8-mer到23-mer)具有完美的互补性。RNA海绵是更大的结构，包括多个miRNA结合位点。Tough decoy (TuD)分子包含两个miRNA结合位点，每个位点都包含一个中心凸起，产生的靶向分子不再具有完美的互补性，因此有利于翻译抑制而不是靶向降解。RNA海绵的结构也可以进行类似的修饰。其他抑制内源性miRNA活性的策略包括miRNA指向的短发夹rna (short hairpin RNAs, shRNAs)和靶位点阻滞剂(target site blockers)，这些短序列与miRNA竞争，与miRNA的一个靶mrna结合，从而提供更精确的靶向单个miRNA- mrna相互作用。像antimiRs这样的小分子可以直接注射到大脑中，而像TuD分子和RNA海绵这样的大的反义结构则需要病毒载体来有效地传递细胞。

这篇综述总结了为什么耐药癫痫需要新的靶点的关键论点，以及miRNAs的潜在适用性。针对miRNAs的AntimiR在耐药癫痫鼠模型中具有有效和持久的抗癫痫作用，甚至可以改善疾病。然而，由于难以预测miRNA抑制的脱靶效应，使用antimiRs治疗患者将需要侵入性的程序或剂型的进步，以及其他安全相关风险。

已经有超过300项关于miRNA和癫痫的研究，超过100种不同的miRNA被发现在实验模型和人类样本中发生了改变。其中，10-20个miRNAs显示持续失调，有功能证据表明它们对癫痫发作有影响。虽然在治疗癫痫方面还没有以miRNA为基础的ASO临床试验，但miRNA治疗神经系统疾病的时代已经开始。ASO的成功发展可能会鼓励更多的公司探索miRNA等靶点。还有很多工作需要确定:(i) antiir设计和脑内主干化学的安全性，(ii)年龄和性别等因素是否会影响疗效，(iii)给药途径和作用时间的优化。最后，miRNA靶向是否可以应用于其他形式的癫痫，包括遗传性癫痫?通过靶向mirna并分离剩余的功能转录本，可以上调单倍体缺陷患者因突变而产生的任何蛋白质。事实上，针对某些罕见的癫痫患者，ASOs还在研发中。总而言之，miRNAs代表了一大类可以被ASOs靶向的分子，未来可能成为治疗癫痫和其他复杂的慢性脑疾病的药物。

参考

Morris G, et al. Opportunities and challenges for microRNA-targeting therapeutics for epilepsy. Trends in pharmacological Sciences, 2021.