助力核酸药物开发“黑马”—环状RNA

2022-11-17

一、环状RNA的研究背景

随着新冠病毒的全球流行，针对性的mRNA疫苗在多种疫苗类型中脱颖而出。与此同时，诸如自复制mRNA和circRNA等新型技术路线也逐渐走入大众视野，随着资本的大量涌入，circRNA技术迅速发展起来。

环状RNA（circRNA）是一类特殊的非编码RNA分子，circRNA分子呈封闭环状结构，不受RNA外切酶影响，表达更稳定，不易降解。circRNA不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾巴，通过外显子环化或内含子环化，将3'和5'末端连接起来形成完整的环形结构，避免被核酸外切酶降解，因而比线性RNA更稳定，更具有保守性。

CircRNA 研究大事件

二、环状RNA研究及应用

1.环状RNA在疾病方向上的研究

2022年6月27日，汉诺威医学院Thomas Thum和Christian B?r团队在European Heart Journal(IF 35.855)发表文章人工制备的Circ-INSR模拟物在体外转录后，对阿霉素诱导的心肌细胞DNA损伤显示出强烈的心脏保护作用。

circRNA体外制备技术不仅仅应用于制备方法学和产物免疫原性探索，这篇文章将其首次应用于基础科研，加速推动了circRNA基础研究的转化和应用。

2.环状RNA在疫苗研发中的应用

2022年3月31日，北京大学魏文胜团队在Cell在线发表论文，该研究报告了一种circRNA疫苗，通过表达S蛋白的三聚体RBD，诱导有效的中和抗体和T细胞免疫反应，在小鼠和恒河猴中提供针对变种SARS-CoV-2的强大保护。

3.环状RNA在细胞治疗中的应用

Orna Therapeutics公司在今年美国细胞基因治疗行业会议上公布了一项最新的研究结果：无需将T细胞取出体外，利用LNP递送环状RNA，向T细胞中引入抗原嵌合受体（CAR）编码核酸，小鼠体内的癌细胞即被成功清除。这是环状RNA首次在体内研究中展现疾病治疗潜力。

环状RNA研究及应用方向

三、Absin环状RNA合成工艺流程

目前，有三类常用的环状RNA人工制备方法，包括Ⅰ型内含子（T4 bacteriophage或Anabaena）自剪切、Ⅱ型内含子自剪切和T4 RNA连接酶方法。Absin合成工艺流程如下：

四、环状RNA特点

相比较线性mRNA,环状RNA因其具有更加稳定的结构，产生的蛋白水平更高且体内维持时间更长等优势，使之有望解决线性mRNA药物开发过程中所面临的各种技术挑战。当前，环状RNA的药物研究与开发日益成为科研领域和医药领域的新热点，然而，限制环状RNA工业应用的主要问题是其极其难以制备和纯化，特别是高纯度的大规模制备尤为困难。

基于独家的环状RNA纯化色谱技术，我们在文献报道的基础上高度特化了环状RNA的关环反应，且开发出液相色谱型“Endless Column Χ Endless RNA“系统，实现了环状RNA反应目标产物与其线性前体的工业级分离纯化，分离度达到基线分离（R大于2.0）的标准。“Endless Column Χ Endless RNA“系统能够极大节约环状RNA的生产成本，显著缩减环状RNA的制备周期，助力环状RNA的工业级生产。

线性eGFP 与环状eGFP 转染荧光对比图

线性eGFP 与环状 eGFP 荧光强度对比图

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