mRNA 疫苗从体外注射到体内，会引起一系列免疫反应，就像是身体在对抗病毒入侵一般。对此 Moderna 和 BioNTech 利用假尿嘧啶修饰 mRNA 解决上述问题，以保证其在体内稳定表达。
生辉之前分析了 mRNA 疫苗的关键技术。（关注生辉[ID:sciphi]微信公众号查看《mRNA疫苗的三道必答难题：递送、给药、专利》）mRNA 成药还得解答一道附加题——能让其体内稳定表达的修饰过程。
“修饰”的必要性 生产 mRNA 疫苗过程中的酶促反应会生成一些双链 RNA，产生应激反应，最终导致翻译抑制和 mRNA 降解。对制备的 mRNA 进行纯化，减少双链副产物，减少免疫反应。单链 RNA 本身也是一种 PAMP，能够引起 I 型干扰素产生。
目前已有多种修饰技术被用于产生更稳定的 mRNA。1）用人工合成的非天然核糖核酸替换天然核糖核酸来合成 mRNA；2）加上 5’帽子、3’ poly(A)“尾巴“和 UTR （untranslated region）序列；3）利用特殊的新型制剂技术，有效地保护 mRNA。

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图丨 mRNA 修饰途径方法（来源：Cell）
具体作用效果如下：
1）合成 “帽子” 类似结构和“加帽酶（capping enzymes）” 来稳定 mRNA，通过与真核翻译起始因子 4E（eukaryotic translation initiation factor 4，EIF4E）的结合来增强蛋白质的翻译；
2）在 5’和 3’UTR 区域增加可调控序列，稳定 mRNA；
【 「稳定」怎样才能让mRNA疫苗在体内稳定表达？】3）修饰 Poly（A）“尾巴”，稳定 mRNA，增强蛋白质翻译；
4）修饰核苷酸，减少先天免疫激活；
5）分离和（或）纯化技术：利用 RNase III 处理和快速蛋白液相色谱（fast protein liquid chromatography，FPLC）纯化，降低免疫激活并提高翻译率；
6）优化序列和密码子，选择与 tRNA 同源的密码子，提高翻译率；
7）靶细胞的调节：翻译起始因子和其他方法的共同递送，优化翻译和免疫原性。
大厂利器：假尿嘧啶修饰 化学修饰是调节生物大分子功能特异性的方法，并涉及多种疾病的治疗（包括癌症等）。现有研究表明，在 RNA 中已显示存在着 150 多种不同类型的合成后修饰，RNA 的 4 种碱基以及核糖都可以成为修饰的靶标。换句话说，此种方式用人工合成的非天然核糖核酸替换天然核糖核酸来合成 mRNA，从而大大降低其固有的免疫原性和不稳定性。
其中，在真核生物 mRNA 上发现的修饰总共有 16 种，其中有 13 种修饰已被 RNA 修饰数据库（RNA Modification Database， RNAMDB）收录，这些修饰可以分为甲基化、假尿嘧啶化和次黄嘌呤三类。对哺乳动物内部的 mRNA 修饰主要围绕 N1 - 和 N6 - 甲基腺苷（m1A，m6A），3 - 和 5 - 甲基胞嘧啶（m3C，m5C），5 - 羟甲基胞嘧啶（hm5C），假尿苷 (Ψ) 和 2'-O - 甲基化（Nm）等。

稿源：(产业气象站)

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标题：「稳定」怎样才能让mRNA疫苗在体内稳定表达？