在新冠疫情全球大流行的背景下，mRNA**一戰成名。輝瑞和BioNTech合作開(kāi)發(fā)的新冠**Comirnaty在2021年銷(xiāo)售收入403.4億美元，Moderna的Spikevax收入176.75億美元。

       在它們的帶動(dòng)下，mRNA**成為近兩年來(lái)國內生物制藥行業(yè)最熱門(mén)的賽道，而且受到國家政策的大力支持。5月10日，國家發(fā)改委發(fā)布的《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規劃》明確表示，將核酸**列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。

       國內艾美**在研的mRNA新冠**LVRNA009，在I期臨床數據獲得業(yè)界一致好評的基礎上，正順利推進(jìn)II/III期臨床試驗，很快迎來(lái)最后沖刺階段。

       艾美**作為國內mRNA**賽道的先行者之一，在LVRNA009研發(fā)過(guò)程中攻克了多個(gè)“卡脖子”難題，其硬核創(chuàng )新技術(shù)，值得我們借鑒學(xué)習。

       mRNA**的工作原理&生產(chǎn)步驟

       mRNA又名信使RNA，其主要工作就是傳遞信息。在細胞里，它將基因的遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)合成工廠(chǎng)，指導蛋白質(zhì)合成。mRNA**的原理也是如此，其將新冠病毒基因片段直接導入動(dòng)物體細胞內，通過(guò)宿主細胞的蛋白質(zhì)合成系統產(chǎn)生抗原蛋白，誘導宿主產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應答，以達到預防的效果。

       mRNA**的制備主要分為三個(gè)階段：第一階段的主要任務(wù)是通過(guò)基因編輯得到具有特定DNA序列的質(zhì)粒，這是一個(gè)技術(shù)和供應鏈都相對成熟的環(huán)節；在第二階段，質(zhì)粒中的DNA在向mRNA轉錄，這是mRNA原料酶發(fā)揮作用的時(shí)期；第三階段則是對轉錄好、純化后的mRNA進(jìn)行封包來(lái)防治降解，這里主要用到核酸藥物領(lǐng)域的另一個(gè)熱點(diǎn)，即遞送技術(shù)。

       其中，第二階段“含金量”最高。據海通證券統計，在目前主流的技術(shù)路徑下，3個(gè)階段產(chǎn)生的成本占比分別是12%、77%和11%?，F階段，mRNA**成功的關(guān)鍵之一在于mRNA的穩定性，而mRNA的穩定性又受到帽子結構和Poly A尾巴的影響。這里我們以艾美**為例著(zhù)重講一下mRNA的“加帽”技術(shù)。

       mRNA核心技術(shù)壁壘——“加帽”

       mRNA“加帽”技術(shù)，即對mRNA的修飾技術(shù)。在真核細胞中，成熟的mRNA具備一些關(guān)鍵的結構元件來(lái)發(fā)揮相關(guān)的功能。而體外轉錄的mRNA，則是通過(guò)模擬內源性mRNA的結構來(lái)發(fā)揮作用。成熟mRNA的結構主要有五個(gè)部分，從5' 到3' 包括：5' 帽子結構（5' cap）、5' 非翻譯區（5' UTR）、編碼抗原的開(kāi)放閱讀框、3' 非翻譯區（3' UTR）和一個(gè)PolyA尾。

       其中，5' 帽子結構包含一個(gè)7-甲基鳥(niǎo)苷核苷?，F有研究發(fā)現，5' 端帽子結構可以調節mRNA的剪切成熟，并幫助RNA轉錄產(chǎn)物穿過(guò)核膜的選擇性孔道而進(jìn)入細胞質(zhì)。

       在體外轉錄、制備mRNA有不同的“加帽”方法，包括酶加帽、共轉錄加帽等。酶加帽技術(shù)是一種傳統的方法，通過(guò)雙鏈DNA作為底物，經(jīng)過(guò)轉錄形成RNA，再經(jīng)后續修飾成為成熟的RNA。這種方法幾乎可以達到100%的加帽率，但是技術(shù)成本高，工藝流程繁瑣。

       共轉錄加帽技術(shù)是指利用帽類(lèi)似物直接進(jìn)行體外轉錄生成帶帽結構的mRNA，工藝流程簡(jiǎn)便，能夠迅速提升mRNA**和藥物的產(chǎn)能。

       艾美**在技術(shù)上不斷追求突破與創(chuàng )新，利用T7酶和鳥(niǎo)苷酸之間的親和力差異，將DNA轉錄和mRNA“加帽”合二為一，一步生成成熟的mRNA，穩定性、成功率更高。招股書(shū)顯示，其加帽率達到95%，純度超過(guò)99%。

       mRNA另一關(guān)鍵技術(shù)——遞送系統構建

       目前，mRNA**發(fā)展受限的一大原因是遞送系統，如何特異性地將mRNA遞送進(jìn)入靶細胞是一大難題。通常mRNA的大小為300-5000kDa，屬于大分子。mRNA**發(fā)揮作用必須由遞送載體包裹：注射進(jìn)入人體后包裹mRNA的脂質(zhì)體胞吞進(jìn)入細胞，mRNA在細胞內被釋放出來(lái)，利用人體的細胞器翻譯表達抗原蛋白，刺激人體產(chǎn)生免疫反應。

       在這樣的背景下，“載體”遞送技術(shù)應運而生。脂質(zhì)納米粒（Lipid nano particles，LNPs）是目前先進(jìn)和主流的mRNA遞送系統。國外Arbutus公司是LNP遞送技術(shù)的開(kāi)山鼻祖，發(fā)明LNP遞送技術(shù)的目的原本是用于遞送乙肝 RNAi 藥物。LNPs最初在siRNA的遞送中被證明是安全有效的。后來(lái)，LNP遞送技術(shù)被多家開(kāi)發(fā)mRNA的公司所青睞，如：Moderna、Curevac、BioNtech 等。

       艾美**采用的是自主研發(fā)的“改良版”LNP技術(shù)。公司發(fā)明的脂質(zhì)納米顆粒，通過(guò)加入陽(yáng)離子脂質(zhì)，有效降低了大顆粒數量，納米顆粒粒徑85納米左右并且分布極其均勻，更加符合體內遞送的要求。

       另外，國內斯微生物開(kāi)發(fā)的 LPP 納米遞送平臺是一種以聚合物包載 mRNA為內核、磷脂包裹為外殼的雙層結構。與傳統的 LNP 相比，LPP 的雙層納米粒具有更好的包載、保護 mRNA 的效果，并能隨聚合物的降解逐步釋放 mRNA 分子。LPP 平臺優(yōu)異的樹(shù)突狀細胞靶向性可以更好地通過(guò)抗原遞呈激活 T 細胞的免疫反應，從而達到理想的免疫治療效果。

       在疫情的催化下，mRNA技術(shù)得到了前所未有的重視。目前，國內新冠mRNA**的研發(fā)進(jìn)度也在加速。艾美**的LVRNA009 II期臨床試驗已接近尾聲，III期研究正在籌備中；艾博生物研發(fā)的ARCoVax已處于III期臨床階段，其I期臨床數據在The Lancet Microbe雜志上發(fā)表。結果顯示，ARCoV在5種不同劑量（5μg、10 μg、15 μg、20 μg和25 μg）下安全性和耐受性均良好，且能夠誘導強烈的體液和細胞免疫反應。

       斯微生物的SW0123于 2021年1月在國內獲批臨床，成為國內第二款進(jìn)入臨床階段的國產(chǎn)mRNA新冠**。同年3月，該**的I期臨床正式啟動(dòng)，安全性良好。同時(shí)，斯微生物還遞交了迭代**的資料，啟動(dòng)了迭代**的申報。目前，斯微生物的新冠mRNA**在海外啟動(dòng)了I/II期臨床試驗。

       藍鵲生物和沃森生物合作開(kāi)發(fā)的RQ3013，是一款雙價(jià)新冠**，其在動(dòng)物試驗中對多種變異株均能產(chǎn)生高效價(jià)中和抗體，是一種廣譜保護的新冠變異株mRNA**。

       另外，國內還有石藥集團、康希諾生物、復星醫藥、云頂新耀等布局了mRNA**。

       近年來(lái)隨著(zhù)mRNA合成、化學(xué)修飾和遞送技術(shù)的發(fā)展，mRNA的穩定性和翻譯效率大幅提高，免疫原性逐步可控，在腫瘤免疫治療領(lǐng)域和突發(fā)傳染病領(lǐng)域顯示出巨大的商業(yè)價(jià)值，因此mRNA**重新受到重視。在九部門(mén)聯(lián)合印發(fā)“十四五”醫藥工業(yè)發(fā)展規劃中，**相關(guān)保障被多次提及。在支持新型**研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力建設方面，規劃明確提及支持mRNA**等新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。首 款國產(chǎn)新冠mRNA**最終花落誰(shuí)家，我們拭目以待。

       參考來(lái)源：

       1.Gui-Ling Chen et al. Safety and immunogenicity of the SARS-CoV-2 ARCoV mRNA vaccinein Chinese adults: a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1trial. The Lancet Microbe(2022).

       2.《激戰mRNA技術(shù)，誰(shuí)會(huì )成為新的王 者？》，阿基米德Biotech

       3.《國產(chǎn)mRNA**異軍突起，艾美mRNA新冠**（LVRNA009）I期臨床試驗結果大獲業(yè)界點(diǎn)贊》，醫藥魔方