心脏钠通道无义突变致心律失常和心力衰竭的分子机制及治疗策略研究

无义介导的mRNA降解（nonsense-mediated mRNA decay, NMD）是真核细胞RNA监督系统，负责降解含有不成熟终止密码子的RNA。前期研究表明氨基糖甙类药物或通过RNA干扰下调eRF3均明显增加SCN5A无义突变的钠电流，部分恢复全长钠通道蛋白的表达；但SCN5A不同部位的无义突变对药物或RNA干扰效应有明显差异，推测存在NMD或其它分子机制。本研究利用minigene表达系统构建SCN5A第28外显子上的无义突变M1652X、S1812X、W1920X，了解定位在最后外显子上的无义突变降解的分子机制。另外应用PTC124或RNA干扰技术下调PABPC1或SMG1或hUpf1，探讨抑制NMD对无义突变W156X、W822X、W1440X、M1652X、S1812X和W1920X的功能影响，了解联合应用PTC124药物和RNA干扰技术治疗心律失常和心力衰竭的可行性。

申请人对与Brugada综合征的SCN5A基因无义突变的功能进行了深入的研究，取得了重要的实验结果。在培养的细胞系HEK293中与 β亚单位共表达多个无义突变，发现它们编码的氨基酸提前终止，通道几乎完全丧失功能；但在氨基糖甙类药物或PTC124或通过RNA干扰下调eRF3翻译终止释放因子均明显增加钠电流，部分恢复全长钠通道的表达，从分子水平证明了SCN5A基因突变与致命性心律失常的关系，对临床治疗这类心律失常和个体化医疗有重要的指导意义。部分结果已经投递Circulation Res,已修回，对我们的工作评价较好，正在补充部分实验。另外，在前期研究工作中，发现四个重要问题：其一是PTC124对无义突变的分子拯救具有序列依赖性，并发现相关的序列基础；其二是无义突变的分子拯救具有基因和突变特异性，不同的基因或突变拯救的效率差别很大，而且不是所有的分子拯救都是有利的，一些分子拯救可能是有害的；其三是发现了分子拯救的氨基酸偏嗜性,不同于原核和酵母表达系统；其四是利用minigene表达系统发现位于不同外显子上的无义突变的降解机制及效率差别较大，UPF1的表达水平变化对最后外显子上无义突变的影响小，推测还有其他机制参与。另外一篇文章拟投CIRCULATION 遗传子刊。