在上一期的内容中（mRNA疫苗的开发与挑战），我们从四个方面谈了一下对mRNA疫苗开发的了解。相信大家对mRNA疫苗已经更加的熟悉。
关于LNPs合成设备 —— 微流控设备，在实际应用中已长期证明其在合成方面的优良性能。为发掘其更多的使用价值，我们聚焦在了核酸药物发展更前沿的领域。本期，小编将从四个方面介绍核酸药物发展的前沿方向。分别为：CAR-T细胞治疗、靶向mRNA治疗、自扩增mRNA治疗和环状RNA治疗。
CAR-T细胞—嵌合抗原受体（CAR）细胞，是将免疫T细胞在体外进行基因重编程，使其表达能够识别病变细胞上特定抗原的受体蛋白。此外，也可将T细胞靶向抗体修饰在LNPs表面，在体内产生短暂有效的CAR - T细胞。两种制备方式有着相同的优良特性，即大大提升了T细胞的靶向性。CAR-T细胞治疗对于多种疾病的医治都有了实质性的突破，如白血病（1）、心脏纤维化（2）。
图1.CAR-T细胞靶向过程图
因其技术难度高、治疗风险大、费用昂贵，CAR-T治疗仍然作为其他常规治疗方法无效后的最后手段。
mRNA治疗的诸多优势在上期内容中我们已经介绍过，然而，在其优势背后还存在着一个较大的难题：靶向性。负载mRNA的LNPs被各种类型的细胞(特别是静脉注射的肝细胞)内吞，对于除肝脏以外的器官几乎没有靶向能力等问题，成为了mRNA药物多器官治疗较大的障碍。有研究表示，可以将PV1（3）作为靶点，将表面修饰的LNPs靶向肺部。检测结果表明，肺部的mRNA得到了预期的有效表达，这也证实了靶向递送mRNA到肺部是一种治疗肺部疾病的有效方法。同样的靶向肺部，改变递送方式是否可行呢？答案是肯定的。有肺纤维化小鼠模型研究表明，mRNA-LNP的肺部吸入（4），成功的改善了小鼠的肺部功能。因此，肝脏外器官的靶向功能并非不可实现，找准位点、用对方式则可逐步攻破这一难题。
图2.小鼠肺部靶向检测图
自扩增mRNA（sa-mRNA）疫苗与普通mRNA疫苗的区别在于，其包含单链RNA的基因工程复制子，不仅能提供制造蛋白质的指令，还可以提供扩增mRNA 的指令。这也就这意味着，在同等条件下，使用更低的剂量，便可达到相同的免疫效果。经过多年的科学探索，早期迹象表明sa-mRNA可用于预防和治疗包括流感在内的多种传染病。使用剂量小，免疫原性低等特点也吸引着更多的企业进行布局和研究。
环状mRNA是近年来新兴的研究领域。与线性mRNA不同，环状RNA是高度稳定的，共价闭合的环状结构可以保护它免受外切酶介导的降解。有新研究表明，SARS-CoV-2（5）环状RNA疫苗可以在小鼠脾脏内诱导强烈的T细胞免疫应答，而进一步的研究更是显示，该环状RNA疫苗能够对恒河猴产生有效保护。
尽管环状RNA疫苗具有热稳定性好、编码抗原表达量高以及适用性广泛等优点，但仅有少数的环状RNA被证明可以作为蛋白质翻译模板，这也给其未来的研发及应用增添了较大的难度。结论：专注于行业及市场的前沿方向，方能尽早行动，占据未来的主动优势。以上四个前沿方向药物的制备，我们的微流控设备皆能起到助力作用，为科研直至生产的全流程提供优质服务。
1. Melenhorst JJ, Chen GM, Wang M, Porter DL, Chen C, Collins MA, Gao P, Bandyopadhyay S, Sun H, Zhao Z, Lundh S, Pruteanu-Malinici I, Nobles CL, Maji S, Frey NV, Gill SI, Tian L, Kulikovskaya I, Gupta M, Ambrose DE, Davis MM, Fraietta JA, Brogdon JL, Young RM, Chew A, Levine BL, Siegel DL, Alanio C, Wherry EJ, Bushman FD, Lacey SF, Tan K, June CH. Decade-long leukaemia remissions with persistence of CD4+ CAR T cells. Nature. 2022 Feb 2. doi: 10.1038/s41586-021-04390-6. Epub ahead of print. PMID: 35110735.
2. Rurik JG, Tombácz I, Yadegari A, Méndez Fernández PO, Shewale SV, Li L, Kimura T, Soliman OY, Papp TE, Tam YK, Mui BL, Albelda SM, Puré E, June CH, Aghajanian H, Weissman D, Parhiz H, Epstein JA. CAR T cells produced in vivo to treat cardiac injury. Science. 2022 Jan 7;375(6576):91-96. doi: 10.1126/science.abm0594. Epub 2022 Jan 6. PMID: 34990237.
3. Li Q, Chan C, Peterson N, Hanna RN, Alfaro A, Allen KL, Wu H, Dall'Acqua WF, Borrok MJ, Santos JL. Engineering Caveolae-Targeted Lipid Nanoparticles To Deliver mRNA to the Lungs. ACS Chem Biol. 2020 Apr 17;15(4):830-836. doi: 10.1021/acschembio.0c00003. Epub 2020 Mar 13. PMID: 32155049.
4. Zhang R, Jing W, Chen C, Zhang S, Mohamed M, Sun P, Wang G, You W, Yang Z, Zhang J, Tang C, Du W, Liu Y, Li X, Liu J, You X, Hu H, Cai L, Xu F, Dong B, Liu M, Qiang B, Sun Y, Yu G, Wu J, Zhao K, Jiang X. Inhaled mRNA nanoformulation with biogenic ribosomal protein reverses established pulmonary fibrosis in a bleomycin-induced murine model. Adv Mater. 2022 Feb 11:e2107506. doi: 10.1002/adma.202107506. Epub ahead of print. PMID: 35146813.
5. Qu, Liang, Zongyi Yi, Y. Shen, Liangru Lin, Feng Chen, Yiyuan Xu, Zeguang Wu, Hongxia Tang, Xiaoxue Zhang, Feng Tian, Chunhui Wang, Xia Xiao, Xiaojing Dong, Li Guo, Shuaiyao Lu, Chengyun Yang, Cong Tang, Yun Yang, Wenhai Yu, Junbin Wang, Yanan Zhou, Qingrui Huang, Ayijiang Yisimayi, Yunlong Cao, Youchun Wang, Zhuo Zhou, Xiaozhong Peng, Jianwei Wang, Xia Xie and Wensheng Wei. “Circular RNA Vaccines against SARS-CoV-2 and Emerging Variants.” bioRxiv (2021): n. pag.
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