在线研讨会：mRNA药物研发中的工艺特点及其探讨

2020年，为抗击新冠疫情，全 球掀起一场新冠疫苗研发竞赛。mRNA技术出现在大众眼前，让人眼前一亮。实际上，该技术已经默默无闻、历经千难险阻地发展几十年了。

1961年5月，法国生物学家、南非分子生物学家以及遗传学家等9名科学家成功分离mRNA，并首次强调了mRNA在基因调控中可能发挥的巨大作用。直到2005年，卡里科和韦斯曼发明了核苷修饰RNA技术，实现了mRNA技术数十年的瓶颈突破。

至今，mRNA技术的疫苗在抗击疫情中起到关键性作用。mRNA疫苗和传统疫苗技术相比较，mRNA疫苗有开发效率高、安全性高、可大规模生产等明显竞争优势，有望颠覆传统疫苗研发路径，开启mRNA技术的新时代。

mRNA技术的机遇和挑战

根据WHO的统计数据显示，截止到2021年7月30日，全 球共有18款mRNA新冠疫苗在临床试验阶段。其中BioNTech的mRNA疫苗BNT162b2已获美国FDA批准上市和Moderna研发的mRNA-1273获美国FDA的紧急授权。

随着mRNA市场的火热，尽管mRNA疫苗的应用前景较为广阔，但是发展面临着主要障碍有：一是mRNA不稳定，容易被细胞外核酸内切酶降解，其次是mRNA具有高天然免疫原性，体内传递效率低下，难以高效率的发挥其作用。

近年来，mRNA研发技术不断成熟，新技术在很大程度上克服了这些困难，主要从mRNA序列修饰、开发递送系统、优化生产工艺等方面入手，以最终确保mRNA技术产品安全有效，且稳定可控。

1、mRNA序列修饰

天然mRNA具有单链结构，从5'端到3'端依次由在5'-末端（5'-帽）的7'-甲基鸟苷残基、5'端非翻译区（UTR）、开放阅读框（ORF）、3'端非翻译区（UTR）和在3'端的多聚腺苷尾组成。

裸露的mRNA可以被细胞外RNA酶迅速降解导致其半衰期短，业内为了优化mRNA的效率，多年来探索了对mRNA结构的各种化学修饰。

mRNA作为外源性RNA在体内将被视为病毒感染的信号，非免疫细胞通过视黄酸诱导基因I（RIG-1）受体识别mRNA，然后触发先天免疫反应，免疫细胞同样可以被体外转录的mRNA激活并诱导通过Toll受体引起的炎症（mRNA高免疫原性问题），业内也通过核苷酸化学修饰策略以降低免疫原性而避免其翻译特性受影响。

2、开发递送系统

mRNA的大小通常为300-500kDa而且在生理条件下带负电荷，裸露的mRNA无法轻易穿过细胞膜并渗入细胞质，研究证明裸露的mRNA通过清道夫受体介导的内吞途径被细胞摄入并积累在内体中。
事实上，大多数细胞摄入mRNA效率很低，想要提高mRNA进入细胞的效率，使其在体内稳定表达，就需要将mRNA稳定传输到所需位置。
在研究mRNA疫苗递送载体中，脂质纳米颗粒（LNPs）是最成熟的递送系统。由于LNP技术的潜在应用限制，比如过敏反应、制备重现率差等问题。以LNP为载体的制备mRNA制剂会在肝脏及脾 脏聚集，难以靶向其他部位。所以该行业内也在积极探索脂质复合物、多聚体的递送载体，以更好地优化mRNA疫苗递送。

8月20日，CRISPR领域的先驱张锋博士及其团队利用小鼠和人类PEG10的重编程开发了一种细胞递送的选择性内源性衣壳化（SEND）系统，通过运用PEG10识别并包装其mRNA分子序列或“信号”，通过这些信号来改造PEG10或其他片段，以便PEG10可以选择性地包装RNA。此次创新的mRNA递送系统有可能带来基因疗法在治疗疾病的新可能。我们期待张博士后续对该疗法的进一步研究结果。

3、优化生产工艺

mRNA技术尽管在近两年发展迅速，但是在mRNA生产难点在于（1）脂质纳米粒载体通常直径小于200纳米，对于生产工艺要求会更高；（2）加帽率的高低会影响产品的活性及毒副作用等；（3）制剂工艺对产品的纯度稳定性影响较大；（4）目前大规模生产缺乏商业化设备，核心技术掌握在极少数企业手中。因此，在mRNA生产中需要进一步优化工艺。

目前，毫无疑问的是mRNA技术已经成为炙手可热的领域，mRNA技术的不仅应用在疫苗制剂，mRNA药物也逐渐拓展到肿瘤免疫疗法、治疗性蛋白替代疗法和遗传疾病治疗中，制药巨头们也纷纷加快mRNA在这些领域的研究。2021年mRNA在国内市场的融资达到十几亿。放眼望去，面对持续升温的mRNA市场，mRNA技术在药物研发上也提出了更高的要求。
丹纳赫生命科学携手医麦客，将在9月2日上线一场主题为“mRNA药物研发与生产在线研讨会”的线上直播课程，邀请到启辰生生物科技（北京/珠海）有限公司的联合创始人兼CTO 栗世铀博士；丹纳赫生命科学的应用科学家 徐玲丽；恺佧生物科学应用总监 谢宏林；颇尔生物技术部首席科学家 王君博士为观众分享在mRNA药物研发和生产的经验分享。

直播题目：mRNA药物研发与生产在线研讨会

直播时间：2021年9月2日 19:25-21:30

课程主题：肿瘤mRNA疫苗在胶质母细胞瘤的临床探索研究课程摘要

➤ 回顾mRNA肿瘤疫苗在脑胶质母细胞瘤的临床探索结果

➤ 阐述mRNA疫苗骨架的功能性设计策略

➤ 讨论mRNA疫苗针对高度异质性的肿瘤的个体化和通用化解决方案

课程主题：mRNA药物的表征和质控技术课程摘要

➤ 质粒拓扑结构分析

➤ mRNA结构表征

➤ mRNA递送系统表征

课程主题：高活性GMP级别系列酶在mRNA疫苗生产上的应用课程摘要

➤ mRNA药物生产概览

➤ 酶抑制剂对于mRNA生产的重要性

➤ 应用案例分享

课程主题：mRNA工艺流程与新技术应用课程摘要

➤ 质粒生产工艺开发与放大

➤ mRNA生产工艺开发思路

➤ SPTFF应用于LNP浓缩换液

➤ 满足PUPSIT要求的除菌过滤工艺

内容精彩，敬请报名参加！

注：请扫描直播二维码报名

参考资料：药圈时汇《行研| mRNA疫苗行业研究——市场和痛点》