Antisense DNA and RNA: Potential therapeutics for viral infection

Anti-Infective Agents in Medicinal Chemistry

Volumn 5, Issue 4, 2006, Pages 367-377

  Yuan, Ji ^a   Lim, Travis ^a   Liu, Zhen ^a   Qiu, Dexin ^a   Wong, Brian ^a   Luo, Honglin ^a   Si, Xiaoning ^a   McManus, Bruce ^a   Yang, Decheng ^a  

^a UNIVERSITY OF BRITISH COLUMBIA   (Canada)

Author keywords

Antisense; Antiviral agents; Coxsackievirus B3; Oligodeoxynucleotide; Small interfering RNA

Indexed keywords

ANTISENSE OLIGONUCLEOTIDE; ANTIVIRUS AGENT; COMPLEMENTARY DNA; COMPLEMENTARY RNA; LIPOSOME; MESSENGER RNA; NUCLEIC ACID; PHOSPHOROTHIOIC ACID DERIVATIVE; PLASMID VECTOR; POLYMER; SMALL INTERFERING RNA;

ANTIVIRAL ACTIVITY; CHEMICAL MODIFICATION; CLINICAL TRIAL; COXSACKIE VIRUS INFECTION; DRUG BINDING; DRUG EFFICACY; DRUG MECHANISM; ENCAPSULATION; EXON; GENE EXPRESSION; GENE SILENCING; GENE TARGETING; HUMAN; HYPERGLYCEMIA; INHIBITION KINETICS; INTRON; MOLECULAR MECHANICS; MYOCARDITIS; NONHUMAN; NONVIRAL GENE DELIVERY SYSTEM; NUCLEOTIDE SEQUENCE; REVIEW; THROMBOCYTOPENIA; VIRUS INFECTION;

EID: 33750091940     PISSN: 18715214     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/187152106778520460     Document Type: Review

References (121)

1. Crooke, S.T. Annu. Rev. Med., 2004, 55, 61.
2. Kurreck, J. Eur. J. Biochem., 2003, 270, 1628.
3. Scherer, L.J.; Rossi, J.J. Nat. Biotechnol., 2003, 21, 1457.
4. Opalinska, J.B.; Gewirtz, A.M. Nat. Rev. Drug Discov., 2002, 1, 503.
5. Peracchi, A. Rev. Med. Virol., 2004, 14, 47.
6. McManus, M.T.; Sharp, P.A. Nat. Rev. Genet., 2002, 3, 737.
7. Dykxhoorn, D.M.; Novina, C.D.; Sharp, P.A. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2003, 4, 457.
8. Walder, R.Y.; Walder, J.A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1988, 85, 5011.
9. Wu, H.; Lima, W.F.; Zhang, H.; Fan, A.; Sun, H.; Crooke, S. T. J. Biol. Chem., 2004, 279, 17181.
10. Munroe, S.H. Embo. J., 1988, 7, 2523.
11. Hoke, G.D.; Draper, K.; Freier, S.M.; Gonzalez, C.; Driver, V.B.; Zounes, M.C.; Ecker, D.J. Nucleic Acids Res., 1991, 19, 5743.
12. Crooke, S.T.; Graham, M.J.; Zuckerman, J.E.; Brooks, D.; Conklin, B.S.; Cummins, L.L.; Greig, M.J.; Guinosso, C.J.; Kombrust, D.; Manoharan, M.; Sasmor, H.M.; Schleich, T.; Tivel, K.L.; Griffey, R.H. J. Pharmacol. Exp. Ther., 1996, 277, 923.
13. Srinivasan, S.K.; Tewary, H.K.; Iversen, P.L. Antisense Res. Dev., 1995, 5, 131.
14. Cotten, M.; Oberhauser, B.; Brunar, H.; Holzner, A.; Issakides, G.; Noe, C.R.; Schaffner, G.; Wagner, E.; Birnstiel, M.L. Nucleic Acids Res., 1991, 19, 2629.
15. Monia, B.P.; Lesnik, E.A.; Gonzalez, C.; Lima, W.F.; McGee, D.; Guinosso, C.J.; Kawasaki, A.M.; Cook, P.D.; Freier, S.M. J. Biol. Chem., 1993, 268, 14514.
16. Heasman, J. Dev. Biol., 2002, 243, 209.
17. Amantana, A.; Iversen, P.L. Curr. Opin. Pharmacol., 2005, 5, 550.
18. Lacerra, G.; Sierakowska, H.; Carestia, C.; Fucharoen, S.; Summerton, J.; Weller, D.; Kole, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2000, 97, 9591.
19. Nelson, M.H.; Stein, D.A.; Kroeker, A.D.; Hatlevig, S.A.; Iversen, P.L.; Moulton, H.M. Bioconjug. Chem., 2005, 16, 959.
20. Yang, D.; Wilson, J.E.; Anderson, D.R.; Bohunek, L.; Cordeiro, C.; Kandolf, R.; McManus, B.M. Virology, 1997, 228, 63.
21. Ryu, K.J.; Lee, S.W. J. Biochem. Mol. Biol., 2003, 36, 538.
22. Alvarez, D.E.; Lodeiro, M.F.; Luduena, S.J.; Pietrasanta, L.I.; Gamarnik, A.V. J. Virol., 2005, 79, 6631.
23. Holden, K.L.; Stein, D.A.; Pierson, T.C.; Ahmed, A.A.; Clyde, K.; Iversen, P.L.; Harris, E. Virology, 2005,
24. Tripathi, S.; Chaubey,,B,; Ganguly, S.; Harris, D.; Casale, R.A.; Pandey, V.N. Nucleic Acid Res., 2005 33, 4345.
25. Maufino, M.R.; Morgan, R.A. Gene Ther., 2002, 9, 421.
26. Lavigne, C.; Yelle, J.; Sauve, G.; Thierry, A.G. AAPS. PharmSci., 2001, 3, E7.
27. Mizuta, T.; Fujiwara, M.; Hatta, T.; Abe, T.; Miyano-Kurosaki, N.; Shigeta, S.; Yokota, T.; Takaku, H. Nat. Biotechnol., 1999, 17, 583.
28. Robbins, I.; Lebleu, B. Methods Enzymol., 2000, 313, 189.
29. Leaman, D.W.; Longano, F.J.; Okicki, J.R.; Soike, K.F.; Torrence, P.F.; Silverman, R.H.; Cramer, H. Virology, 2002, 292, 70.
30. Clawson, G.A.; Miranda, G.Q.; Sivarajah, A.; Xin, P.; Pan, W.; Thiboutot, D.; Christensen, N.D. Gene Ther., 2004, 11, 1331.
31. Aurelian, L.; Smith, C.C. Antisense Nucleic Acid Drug Dev., 2000, 10, 77.
32. Lisziewicz, J.; Sun, D.; Klotman, M.; Agrawal, S.; Zamecnik, P.; Gallo, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1992, 89, 11209.
33. Moriya, K.; Matsukura, M.; Kurokawa, K.; Koike, K. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1996, 218, 217.
34. Marwick, C. JAMA, 1998, 280, 871.
35. Filmore, D. Modern Drug Discov., 2004, 6, 49.
36. Bishop, M.R.; Jackson, J.D.; Tarantolo, S.R.; O'Kane-Murphy, B.; Iversen, P.L.; Bayever, E.; Joshi, S.M.; Sharp, J.G.; Pierson, J.L.; Warkentin, P.I.; Armitage, J.O.; Kessinger, A. J. Hematother., 1997, 6, 441.
37. Liu, Z.; Carthy, C.M.; Cheung, P.; Bohunek, L.; Wilson, J.E.; McManus, B.M.; Yang, D. Virology, 1999, 265, 206.
38. Cheung, P.; Zhang, M.; Yuan, J.; Chau, D.; Yanagawa, B.; McManus, B.; Yang, D. Virus Res., 2002, 90, 23.
39. Yuan, J.; Cheung, P.K.; Zhang, H.; Chau, D.; Yanagawa, B.; Cheung, C.; Luo, H.; Wang, Y.; Suarez, A.; McManus, B.M.; Yang, D. Lab. Invest., 2004, 84, 703.
40. Dens, T.S.; Binduga-Gajewska, I.; Tilgner, M.; Ren, P.; Stein, D.A.; Moulton, H.M.; Iversen, P.L.; Kauffman, E.B.; Kramer, L.D.; Shi, P.Y. J. Virol., 2005, 79, 4599.
41. Neuman, B.W.; Stein, D.A.; Kroeker, A.D.; Churchill, M.J.; Kim, A.M.; Kuhn, P.; Dawson, P.; Moulton, H.M.; Bestwick, R.K.; Iversen, P.L.; Buchmeier, M.J. J. Virol., 2005, 79, 9665.
42. van den Born, E.; Stein, D.A.; Iversen, P.L.; Snijder, E.J. J. Gen. Virol., 2005, 86, 3081.
43. Kinney, R.M.; Huang, C.Y.; Rose, B.C.; Kroeker, A.D.; Dreher, T.W.; Iversen, P.L.; Stein, D.A. J. Virol., 2005, 79, 5116.
44. Zelphati O.; Szoka, F.C., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1996, 93, 11493.
45. Hughes, J., Astriab, A., Yoo, H., Alahari, S., Liang, E., Sergueev, D., Shaw, B.R., Juliano, R.L. Methods Enzymol, 2000, 313, 342-358.
46. De Oliveira, M.C.; Fattal, E.; Couvreur, P.; Lesieur, P.; Bourgaux, C.; Ollivon, M.; Dubernet, C. Biochim. Biophys. Acta., 1998, 1372, 301.
47. Kamps, J.A.; Morselt, H.W.; Scherphof, G.L. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1999, 256, 57.
48. Bielinska, A.; Kukowska-Latallo, J.F.; Johnson, J.; Tomalia, D.A.; Baker, J.R,, Jr. Nucleic. Acids Res., 1996, 24, 2176.
49. Delong, R.; Stephenson, K.; Loftus, T.; Fisher, M.; Alahari, S.; Nolting, A.; Juliano, R.L. J. Pharm. Sci., 1997, 86, 762.
50. Kukowska-Latallo, J.F.; Bielinska, A.U.; Johnson, J.; Spindler, R.; Tomalia, D.A.; Baker, J.R., Jr. Proc. Natl. Acad. Sc.i U. S. A., 1996, 93, 4897.
51. Jhaveri, M.S.; Rait, A.S.; Chung, K.N.; Trepel, J.B.; Chang, E.H. Mol. Cancer Ther., 2004, 3, 1505.
52. Advani, R.; Lum, B.L.; Fisher, G.A.; Halsey, J.; Geary, R.S.; Holmlund, J.T.; Kwoh, T.J.; Dorr, F.A.; Sikic, B.I. Invest. New Drugs, 2005, 23, 467.
53. Chi, K.N.; Eisenhauer, E.; Fazli, L.; Jones, E.C.; Goldenberg, S.L.; Powers, J.; Tu, D.; Gleave, M.E. J. Natl. Cancer Inst., 2005, 97, 1287.
54. Marshall, J.; Chen, H.; Yang, D.; Figueira, M.; Bouker, K.B.; Ling, Y.; Lippman, M.; Frankel, S.R.; Hayes, D.F. Ann. Oncol., 2004, 15, 1274.
55. McHutchison, J.G.; Patel, K.; Pockros, P.; Nyberg, L.; Pianko, S.; Yu, R.Z.; Dorr, F.A.; Kwoh, T.J. J. Hepatol., 2006, 44, 88.
56. Krieg, A.M.; Yi, A.K.; Matson, S.; Waldschmidt, T.J.; Bishop, G.A.; Teasdale, R.; Koretzky, G.A.; Klinman, D.M. Nature, 1995, 374, 546.
57. Bao, M.; Zhang, Y.; Wan, M.; Dai, L.; Hu, X.; Wu, X.; Wang, L.; Deng, P.; Wang, J.; Chen, J.; Liu, Y.; Yu, Y. Clin. Immunol., 2006, 118, 180.
58. Wang, Y.; Abel, K; Lantz, K.; Krieg, A.M.; McChesney, M.B.; Miller, C.J. J. Virol., 2005, 79, 14355.
59. Vance, V.; Vaucheret, H. Science, 2001, 292, 2277.
60. Elbashir, S.M.; Lendeckel, W.; Tuschl, T. Genes Dev., 2001, 15, 188.
61. Fire, A.; Xu, S.; Montgomery, M.K.; Kostas, S.A.; Driver, S.E.; Mello, C.C. Nature, 1998, 391, 806.
62. Zamore, P.D.; Tuschl, T.; Sharp, P.A.; Bartel, D.P. Cell, 2000, 101, 25.
63. Chen, Z.; Wang, S.; Guan, W.; Yang, B.; Sun, Z. Wei Sheng Wu Xue Bao, 2000, 40, 482.
64. Parrish, S.; Fleenor, J.; Xu, S.; Mello, C.; Fire, A. Mol. Cell, 2000, 6, 1077.
65. Elbashir, S.M.; Harborth, J.; Lendeckel, W.; Yalcin, A.; Weber, K.; Tuschl, T. Nature, 2001, 411, 494.
66. Schwarz, D.S.; Hutvagner, G.; Du, T.; Xu, Z.; Aronin, N.; Zamore, P.D. Cell, 2003, 115, 199.
67. Reynolds, A.; Leake, D.; Boese, Q.; Scaringe, S.; Marshall, W.S.; Khvorova, A. Nat. Biotechnol., 2004, 22, 326.
68. Heale, B.S.; Soifer, H.S.; Bowers, C.; Rossi, J.J. Nucleic Acids Res., 2005, 33, e30.
69. Schubert; S.; Grunweller, A.; Erdmann, V.A.; Kurreck, J. J. Mol. Biol., 2005, 348, 883.
70. Bitko, V.; Barik, S. BMC. Microbiol., 2001, 1, 34.
71. Miller, V.M.; Xia, H.; Marrs, G.L.; Gouvion, C.M.; Lee, G.; Davidson, B.L.; Paulson, H.L. Proc. Natl. Acad. Sci. U S. A., 2003, 100, 7195.
72. Yuan, J.; Cheung, P.K.; Zhang, H.M.; Chan, D.; Yang, D. J. Virol., 2005, 79, 2151.
73. Chiu, Y.L.; Rana, T.M. RNA, 2003, 9, 1034.
74. Saxena, S.; Jonsson, Z.O.; Dutta, A. J. Biol. Chem., 2003, 278, 44312.
75. Hamada, M.; Ohtsuka, T.; Kawaida, R.; Koizumi, M.; Morita, K; Furukawa, H.; Imanishi, T.; Miyagishi, M.; Taira, K. Antisense Nucleic Acid Drug Dev., 2002, 12, 301.
76. Amarzguioui, M.; Holen, T.; Babaie, E.; Prydz, H. Nucleic Acids Res., 2003, 31, 589.
77. Czauderna, F.; Fechtner, M.; Dames, S.; Aygun, H.; Klippel, A.; Pronk, G.J.; Giese, K.; Kaufmann, J. Nucleic Acids Res., 2003, 31, 2705.
78. Elbashir, S.M.; Harborth, J.; Weber, K.; Tuschl, T. Methods, 2002, 26, 199.
79. Braasch, D.A.; Jensen, S.; Liu, Y.; Kaur, K.; Arar, K.; White, M.A.; Corey, D.R. Biochemistry, 2003, 42, 7967.
80. Harborth, J.; Elbashir, S.M.; Vandenburgh, K.; Manninga, H.; Scaringe, S.A.; Weber, K.; Tuschl, T. Antisense Nucleic Acid Drug Dev., 2003, 13, 83.
81. Hall, A.H.; Wan, J.; Shaughnessy, E.E.; Ramsay Shaw, B.; Alexander, K.A. Nucleic Acids Res., 2004, 32, 5991.
82. Paddison, P.J.; Caudy, A.A.; Bernstein, E.; Hannon, G.J.; Conklin, D.S. Genes Dev., 2002, 16, 948.
83. Brummelkamp, T.R.; Bernards, R.; Agami, R. Cancer Cell, 2002, 2, 243.
84. Lois, C.; Hong, E.J.; Pease, S.; Brown, E.J.; Baltimore, D. Science, 2002, 295, 868.
85. Rubinson, D.A.; Dillon, C,P.; Kwiatkowski, A.V.; Sievers, C.; Yang, L.; Kopinja, J.; Rooney, D.L.; Ihrig, M.M.; McManus, M.T.; Gertler, F.B.; Scott, M.L.; Van Parijs, L. Nat. Genet., 2003, 33, 401.
86. Naldini, L.; Blomer, U.; Gallay, P.; Ory, D.; Mulligan, R.; Gage, F.H.; Verma, I.M.; Trono, D. Science, 1996, 272, 263.
87. Svoboda, J.; Hejnar, J.; Geryk, J.; Elleder, D.; Vernerova, Z. Gene, 2000, 261, 181.
88. Pfeifer, A.; Ikawa, M.; Dayn, Y.; Verma, I.M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2002, 99, 2140.
89. Hacein-Bey-Abina, S.; von Kalle, C.; Schmidt, M.; Le Deist, F.; Wulffraat, N.; McIntyre, E.; Radford, I.; Villeval, J.L.; Fraser, C.C.; Cavazzana-Calvo, M.; Fischer, A. N. Engl. J. Med., 2003, 348, 255.
90. Gitlin, L.; Karelsky, S.; Andino, R. Nature, 2002, 418, 430.
91. Schubert, S.; Grunert, H.P.; Zeichhardt, H.; Werk, D.; Erdmann, V.A.; Kurreck, J. J. Mol. Biol., 2005, 346, 457.
92. Werk, D.; Schubert, S.; Lindig, V.; Grunert, H.P.; Zeichhardt, H.; Erdmann, V.A.; Kurreck, J. Biol. Chem., 2005, 386, 857.
93. Merl, S.; Michaelis, C.; Jaschke, B.; Vorpahl, M.; Seidl, S.; Wessely, R. Circulation, 2005, 111, 1583.
94. McCown, M.; Diamond, M.S.; Pekosz, A. Virology, 2003, 313, 514.
95. Ge, Q.; Filip, L.; Bai, A.; Nguyen, T.; Eisen, H.N.; Chen, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2004, 101, 8676.
96. Tompkins, S.M.; Lo, C.Y.; Tumpey, T.M.; Epstein, S.L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2004, 101, 8682.
97. Bitko, V.; Musiyenko, A.; Shulyayeva, O.; Barik, S. Nat. Med., 2005, 11, 50.
98. Hamasaki, K.; Nakao, K.; Matsumoto, K.; Ichikawa, T.; Ishikawa, H.; Eguchi, K. FEBS. Lett., 2003, 543, 51.
99. Yokota, T., Sakamoto, N.; Enomoto, N.; Tanabe, Y., Miyagishi, M.; Maekawa, S.; Yi, L.; Kurosaki, M.; Taira, K.; Watanabe, M.; Mizusawa, H. EMBO. Rep., 2003, 4, 602.
100. Randall, G.; Grakoui, A.; Rice, C.M. Proc. Natl. Acad. Sci. U S. A., 2003, 100, 235.
101. Chang, J.; Taylor, J.M. J. Virol., 2003, 77, 9728.
102. Jiang, M.; Milner, J. Oncogene, 2002, 21, 6041.
103. Coburn, G.A.; Cullen, B.R. J. Virol., 2002, 76, 9225.
104. Boden, D.; Pusch, O.; Lee, F.; Tucker, L.; Ramratnam, B. J. Virol., 2003, 77, 11531.
105. Jacque, J.M.; Triques, K.; Stevenson, M. Nature, 2002, 418, 435.
106. Ji, J.; Wernli, M.; Klimkait, T.; Erb, P. FEBS. Lett., 2003, 552, 247.
107. Novina, C.D.; Murray, M.F.; Dykxhoorn, D.M.; Beresford, P.J.; Riess, J.; Lee, S.K.; Collman, R.G.; Lieberman, J.; Shankar, P.; Sharp, P.A. Nat. Med., 2002, 8, 681.
108. Capodici, J.; Kariko, K.; Weissman, D. J. Immunol., 2002, 169, 5196.
109. Lee, N.S.; Dohjima, T.; Bauer, G.; Li, H.; Li, M.J.; Ehsani, A.; Salvaterra, P,; Rossi, J. Nat. Biotechnol., 2002, 20, 500.
110. Martinez, M.A.; Gutierrez, A.; Armand-Ugon, M.; Blanco, J.; Parera, M.; Gomez, J.; Clotet, B.; Este, J.A. AIDS, 2002, 16, 2385.
111. Bai, F.; Wang, T.; Pal, U.; Bao, F.; Gould, L.H.; Fikrig, E. J. Infect. Dis., 2005, 191, 1148.
112. Das, A.T.; Brummelkamp, T.R.; Westerhout, E.M.; Vink, M.; Madiredjo,'M.; Bernards, R.; Berkhout, B. J. Virol, 2004, 78, 2601.
113. Lewis, D.L.; Hagstrom, J.E.; Loomis, A.G.; Wolff, J.A.; Herweijer, H. Nat. Genet., 2002, 32, 107.
114. McCaffrey, A.P.; Meuse, L.; Pham, T.T.; Conklin, D.S.; Hannon, G.J.; Kay, M.A. Nature, 2002, 418, 38.
115. Uprichard, S.L.; Boyd, B.; Althage, A.; Chisari, F.V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2005, 102, 773.
116. Song, E.; Lee, S.K.; Wang, J.; Ince, N.; Ouyang, N.; Min, J.; Chen, J.; Shankar, P.; Lieberman, J. Nat. Med, 2003, 9, 347.
117. Reich, S.J.; Fosnot, J.; Kuroki, A.; Tang, W.; Yang, X.; Maguire, A.M.; Bennett, J.; Tolentino, M.J. Mol. Vis., 2003, 9, 210.
118. Zhang, X.; Shan, P.; Jiang, D.; Noble, P.W.; Abraham, N.G.; Kappas, A.; Lee, P.J. J. Biol. Chem., 2004, 279, 10677.
119. Dorn, G.; Patel, S.; Wotherspoon, G.; Hemmings-Mieszczak, M.; Barclay,'J.; Natt, F.J.; Martin, P.; Bevan, S.; Fox, A.; Ganju, P,; Wishart, W.; Hall, J. Nucleic Acids Res., 2004, 32, e49.
120. Soutschek, J.; Akinc, A.; Bramlage, B.; Charisse, K.; Constien, R.; Donoghue, M.; Elbashir, S.; Geick, A.; Hadwiger, P.; Harborth, J.; John, M.; Kesavan, V.; Lavine, G.; Pandey, R.K.; Racie, T.; Rajeev, K.G.; Rohl, I.; Toudjarska I.; Wang, G.; Wuschko, S.; Bumcrot, D.; Koteliansky, V.; Limmer, S.; Manoharan, M.; Vornlocher, H.P. Nature, 2004, 432, 173.
121. Morrissey, D.V.; Lockridge, J.A.; Shaw, L.; Blanchard, K.; Jensen, K.; Breen, W.; Hartsough, K.; Machemer, L.; Radka, S.; Jadhav, V.; Vaish, N.; Zinnen, S.; Vargeese, C.; Bowman, K.; Shaffer, C.S.; Jeffs, L.B.; Judge, A.; MacLachlan, I.; Polisky, B. Nat. Biotechnol., 2005, 23, 1002.