助力核酸藥物開發“黑馬”—環狀RNA

更新時間：2022-11-17 點擊次數：1166

一、環狀RNA的研究背景

針對性的mRNA疫苗在多種疫苗類型中脫穎而出。與此同時，諸如自復制mRNA和circRNA等新型技術路線也逐漸走入大眾視野，隨著資本的大量涌入，circRNA技術迅速發展起來。

環狀RNA（circRNA）是一類特殊的非編碼RNA分子，circRNA分子呈封閉環狀結構，不受RNA外切酶影響，表達更穩定，不易降解。circRNA不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾巴，通過外顯子環化或內含子環化，將3'和5'末端連接起來形成完整的環形結構，避免被核酸外切酶降解，因而比線性RNA更穩定，更具有保守性。

CircRNA 研究大事件

二、環狀RNA研究及應用

1.環狀RNA在疾病方向上的研究

2022年6月27日，漢諾威醫學院Thomas Thum和Christian B?r團隊在European Heart Journal(IF 35.855)發表文章人工制備的Circ-INSR模擬物在體外轉錄后，對阿霉素誘導的心肌細胞DNA損傷顯示出強烈的心臟保護作用。

circRNA體外制備技術不僅僅應用于制備方法學和產物免疫原性探索，這篇文章將其應用于基礎科研，加速推動了circRNA基礎研究的轉化和應用。

2.環狀RNA在疫苗研發中的應用

2022年3月31日，北京大學魏文勝團隊在Cell在線發表論文，該研究報告了一種circRNA疫苗，通過表達S蛋白的三聚體RBD，誘導有效的中和抗體和T細胞免疫反應，在小鼠和恒河猴中提供針對變種SARS-CoV-2的強大保護。

3.環狀RNA在細胞治療中的應用

Orna Therapeutics公司在今年美國細胞基因治療行業會議上公布了一項最新的研究結果：無需將T細胞取出體外，利用LNP遞送環狀RNA，向T細胞中引入抗原嵌合受體（CAR）編碼核酸，小鼠體內的癌細胞即被成功清除。這是環狀RNA在體內研究中展現疾病治療潛力。

環狀RNA研究及應用方向

三、Absin環狀RNA合成工藝流程

目前，有三類常用的環狀RNA人工制備方法，包括Ⅰ型內含子（T4 bacteriophage或Anabaena）自剪切、Ⅱ型內含子自剪切和T4 RNA連接酶方法。Absin合成工藝流程如下：

四、環狀RNA特點

相比較線性mRNA,環狀RNA因其具有更加穩定的結構，產生的蛋白水平更高且體內維持時間更長等優勢，使之有望解決線性mRNA藥物開發過程中所面臨的各種技術挑戰。當前，環狀RNA的藥物研究與開發日益成為科研領域和醫藥領域的新熱點，然而，限制環狀RNA工業應用的主要問題是其極其難以制備和純化，特別是高純度的大規模制備尤為困難。

基于環狀RNA純化色譜技術，我們在文獻報道的基礎上高度特化了環狀RNA的關環反應，且開發出液相色譜型“Endless Column Χ Endless RNA“系統，實現了環狀RNA反應目標產物與其線性前體的工業級分離純化，分離度達到基線分離（R大于2.0）的標準。“Endless Column Χ Endless RNA“系統能夠極大節約環狀RNA的生產成本，顯著縮減環狀RNA的制備周期，助力環狀RNA的工業級生產。

線性eGFP 與環狀eGFP 轉染熒光對比圖

線性eGFP 與環狀 eGFP 熒光強度對比圖

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