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    mRNA治療領域的挑戰與前景

    發布時間:2023-07-25      點擊次數:20

    2020年,北京理工大學前沿交叉科學研究院黃淵余研究員課題組在生物領域期刊《Biotechnology Advances》發表了題為《The challenge and prospect of mRNA therapeutics landscape》的綜述論文(IF=12.831),系統總結了mRNA療法的關鍵技術和研究進展(圖1)。


    圖1 mRNA療法示意圖

    (a)體外轉錄mRNA的結構;(b)mRNA遞送載體示意圖;(c)mRNA入胞表達目的蛋白示意圖

     

    基于信使RNA(mRNA)、小干擾RNA(siRNA)、以及CRISPR/Cas(規律性間隔的短回文序列重復簇)等核酸物質的疾病防控技術,是未來生物醫藥領域比較活躍、重要的研究方向。其中,mRNA療法可通過外源導入mRNA糾正基因表達缺陷或異常,或將表達抗原的mRNA制成疫苗。相較于傳統的DNA基因治療,mRNA療法成本更低、表達蛋白更快,且沒有基因整合風險。mRNA療法業已成為近年來具有前景的前沿研究領域,mRNA疫苗和藥物的相關研究正被快速推進,目前已有60余種mRNA制劑進入臨床階段。

    該論文從mRNA的結構特征、制藥關鍵技術、臨床前與臨床應用進展、挑戰與機遇等幾個方面詳細論述了mRNA制藥領域的現狀與未來。重點討論了mRNA制藥領域的關鍵技術,包括帽結構(圖2),核苷酸修飾(圖3),遞送材料的結構特征、組分配比等(圖4),闡述了mRNA在腫瘤疫苗、傳染病疫苗、蛋白質替代治療和細胞治療領域的研究進展,也對目前已開展的mRNA臨床試驗和mRNA藥物研發管線進行了梳理和總結。論文還指出,mRNA的穩定性和免疫原性已在很大程度上得到解決,但體內遞送問題仍是最大的技術瓶頸,相較于分子量較小的siRNA和反義核酸(ASO),mRNA的遞送難度更大、更具挑戰性。該綜述有望為從事mRNA療法研究的科研工作者提供一份從原理到技術、從臨床前探索到臨床研究的完整線路圖。


    圖2 已用于表達蛋白質的5'-帽類似物


    圖3 用于mRNA體外轉錄的代表性堿基修飾


    圖4 代表性mRNA遞送載體的結構與目標組織

     


    參考文獻


    Weng Y, Li C, Yang T, et al. The challenge and prospect of mRNA therapeutics landscape. Biotechnol Adv. 2020;107534. doi:10.1016/j.biotechadv.2020.107534

     

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    表1 合成帽結構

    貨號

    名稱

    規格

    abs60182

    Abs Cap AG

    100ul

    abs60184

    Abs Cap AU

    100ul

    abs60183

    Abs Cap GG

    100ul

    abs60318

    Abs Cap m6AG

    10ul

    abs60319

    Abs Cap2 AG

    10ul

    abs60320

    Abs Cap2 m6AG

    10ul

    abs60321

    體內天然帽結構類似物組合

    1kit


    表2 核苷酸原料及修飾堿基

    貨號

    名稱

    規格

    abs60159

    ATP Sodium salt solution(100 mM)

    1ml×3

    abs60163

    CTP Sodium salt solution(100 mM)

    1ml×3

    abs60164

    GTP Sodium salt solution(100 mM)

    1ml×3

    abs60165

    UTP Sodium salt solution(100mM)

    1ml×3

    abs60158

    NTP 鈉鹽混合溶液(含ATP、CTP、GTP、UTP)

    1ml×3

    abs60186

    N1-甲基-假尿苷三磷酸四鋰鹽溶液/N1-Methyl-Pseudo-UTP

    1mL

    abs60156

    N1-甲基-假尿苷三磷酸四鈉鹽溶液/N1-Methyl-Pseudo-UTP

    1mL

    abs60185

    假尿苷三磷酸四鋰鹽溶液/Pseudo-UTP, lithium salt solution

    1ml

    abs60155

    假尿苷三磷酸四鈉鹽溶液/Pseudo-UTP, Sodium salt solution

    1ml

    abs60187

    N6-甲基-ATP鋰鹽溶液

    50ul

    abs60188

    5-甲氧基-CTP鋰鹽溶液

    1mL

    abs60168

    5-甲基-CTP鈉鹽溶液

    1mL

    abs60169

    5-甲氧基-UTP鈉鹽溶液

    1mL

    abs60189

    5-甲氧基-UTP鋰鹽溶液

    1mL


    表3 酶產品

    貨號

    名稱

    規格

    abs60166

    2 氧甲基轉移酶

    50000U

    abs60171

    Bsa Ⅰ 限制性內切酶

    10KU

    abs60153

    T7 RNA聚合酶

    1000KU

    abs60152

    牛痘病毒加帽酶

    10000U

    abs60172

    脫氧核糖核酸酶Ⅰ

    10000U


    表4 爆款成品工具mRNA

    貨號

    產品名稱

    規格

    貨期

    abs60174

    Cas9 mRNA

    100ug×10

    新鮮現貨

    abs60176

    EGFP mRNA

    100ug×10

    新鮮現貨

    abs60178

    Fluc mRNA

    100ug×10

    新鮮現貨

    abs60180

    mcherry mRNA

    100ug×10

    新鮮現貨

    abs60191

    Cre mRNA

    100ug×10

    新鮮現貨

    abs60194

    EPO mRNA

    100ug×10

    新鮮現貨

    abs60312

    OVA mRNA

    100ug×10

    新鮮現貨

    abs60332

    Endless  eGFP mRNA

    50ug

    新鮮現貨

    abs60333

    Endless  Fluc  mRNA

    50ug

    新鮮現貨

    abs60334

    Endless  mcherry mRNA

    50ug

    新鮮現貨

    abs60335

    Endless  Cas9 mRNA

    50ug

    新鮮現貨

    abs60336

    Endless  EPO mRNA

    50ug

    新鮮現貨

     


     

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