mRNA疫苗是一種基于mRNA分子的疫苗，通過輸送編碼抗原的mRNA分子來達(dá)到預(yù)防感染的目的。相比傳統(tǒng)的疫苗技術(shù)，mrna疫苗具有制備快、應(yīng)用廣、副作用少等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛關(guān)注和研究。mRNA疫苗作為一種新穎的疫苗技術(shù)，被廣泛研究和應(yīng)用。尤其這近年來，在對(duì)抗冠狀病毒方面，mRNA疫苗宛如救星。

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近日，名古屋大學(xué)的一個(gè)研究小組開發(fā)了一種方法，利用一種獨(dú)特的帽，可以很容易地分離所需的帽狀mRNA，以生產(chǎn)高純度的高活性mRNA疫苗，這個(gè)帽就是“PureCap”。

這種“Purecap”技術(shù)提取了高達(dá)100%的純cap2型mRNA，顯示出刺激免疫系統(tǒng)的蛋白質(zhì)產(chǎn)量提高了3-4倍。這些結(jié)果為更純凈的疫苗提供了可能性，這些疫苗由雜質(zhì)引起的炎癥風(fēng)險(xiǎn)更低。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

mRNA疫苗已成功用于治療冠狀病毒的變體。這給研究人員帶來了未來將其用作癌癥疫苗的希望。然而，疫苗的純度阻礙了這一目標(biāo)，因?yàn)殡s質(zhì)會(huì)觸發(fā)免疫系統(tǒng)。這可能會(huì)引起注射部位周圍的炎癥，這是接種疫苗的常見副作用。

mRNA疫苗中的雜質(zhì)通常在封頂階段引入。在這一階段，一個(gè)帽狀結(jié)構(gòu)被添加，以改善mRNA的翻譯，并保護(hù)和穩(wěn)定它。cap只能添加到單鏈mRNA上，所以理想情況下，疫苗應(yīng)該包含100%純單鏈mRNA。然而，可能存在不需要的mRNA雙鏈，降低其純度。

由于單鏈和雙鏈mrna具有不同的性質(zhì)，它們可以使用一種稱為反相高效液相色譜(RP-HPLC)的技術(shù)進(jìn)行分離。這項(xiàng)技術(shù)根據(jù)mrna的疏水性或親水性，即它們對(duì)水的排斥或吸引來分離它們。

由名古屋大學(xué)科學(xué)研究生院的Hiroshi Abe教授，項(xiàng)目助理教授Masahito Inagaki和項(xiàng)目副教授Naoko Abe領(lǐng)導(dǎo)的研究小組與東京醫(yī)學(xué)和牙科大學(xué)合作，使用了一種獨(dú)特的PureCap方法在蓋膜階段引入疏水標(biāo)簽。標(biāo)記的mRNA在RP-HPLC階段很容易分離。然后通過光處理很容易地去除標(biāo)簽，從而產(chǎn)生98%-100%純度的疫苗。

Hiroshi Abe說:“當(dāng)我們?cè)趫D表上看到RP-HPLC過程完全分離了帶帽和未帶帽的rna時(shí)，我們對(duì)結(jié)果感到非常興奮。”“對(duì)于長(zhǎng)4247個(gè)堿基的冠狀病毒mRNA，我們成功地使用PureCap方法生產(chǎn)了純度超過98%的蓋帽mRNA。”

研究小組特別關(guān)注了動(dòng)物和植物細(xì)胞中存在的一組帽結(jié)構(gòu)，稱為Cap0, Cap1和Cap2。盡管Cap2存在于動(dòng)物和植物細(xì)胞中，但由于無法獲得純凈的帶帽mRNA以確保公平的測(cè)試，因此對(duì)其功能的評(píng)估一直很困難。

到目前為止，mRNA疫苗中使用的Cap結(jié)構(gòu)僅限于Cap0和Cap1型。然而，我們使用我們的技術(shù)制造了Cap0, Cap1和cap2型結(jié)構(gòu)，”Abe說。“與使用傳統(tǒng)技術(shù)合成的mRNA相比，使用PureCap方法合成的高度純化的Cap0, Cap1和cap2型mRNA顯示出較低的免疫刺激活性，這表明它們?cè)谒幬镏械臐撛谟猛尽！?/p>

由于病毒主要產(chǎn)生Cap1 mRNA，免疫系統(tǒng)受到Cap2的刺激較少。這表明，使用Cap2的疫苗在注射時(shí)不太可能引起不必要的副作用，如炎癥。然而，它仍然能夠在轉(zhuǎn)錄時(shí)產(chǎn)生病毒蛋白，使疫苗有效。

該小組使用Purecap創(chuàng)建Cap2 mRNA并分析其蛋白質(zhì)合成能力。他們發(fā)現(xiàn)，Cap2 mRNA產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是Cap1 mRNA的3-5倍，這將增強(qiáng)免疫反應(yīng)。他們還表明，與使用傳統(tǒng)技術(shù)合成的mrna相比，他們的cap2型mrna對(duì)炎癥反應(yīng)的刺激更低。

“傳統(tǒng)的mRNA疫苗生產(chǎn)方法無法制備高純度的蓋帽mRNA，這引起了人們對(duì)蛋白質(zhì)合成減少和雜質(zhì)引發(fā)的炎癥反應(yīng)的擔(dān)憂。”“PureCap方法通過選擇性地純化僅帶帽的mRNA來解決這些問題。此外，使用這種技術(shù)創(chuàng)建的cap2型結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)合成中更有效，對(duì)免疫系統(tǒng)的刺激更小。這項(xiàng)技術(shù)有可能提高mRNA疫苗的安全性和有效性。這是mRNA醫(yī)學(xué)實(shí)際應(yīng)用的革命性進(jìn)步，也加深了我們對(duì)mRNA科學(xué)基礎(chǔ)的理解。”