引言

外源mRNA在體內(nèi)表達蛋白的概念由來已久,，其可行性可以追溯到1990年,。然而直到mRNA疫苗的獲批以及諾獎的加持，才將該領(lǐng)域推向新的高度,，促使科研團隊或公司積極探索mRNA在其它方面的應用,，以期取得更大的突破。

用mRNA免疫制備抗體是近年的一項重要創(chuàng)新,，得益于mRNA技術(shù)和單克隆技術(shù)的雙向發(fā)展,。這一技術(shù)平臺的建立標志著抗體研究邁向下一個“新時代”，為藥物開發(fā)提供更高效,、更靈活的解決方案,。

mRNA-LNP免疫方式，具有高表達率,、強免疫應答,、動物免疫周期短等優(yōu)勢。mRNA-LNP直接在宿主細胞內(nèi)表達抗原,，無需體外蛋白表達,。適用于難以體外表達的多次跨膜蛋白或構(gòu)象敏感型抗原?；趍RNA技術(shù)的免疫路線,，具有安全性高、蛋白更接近天然結(jié)構(gòu)等特點,，以及實現(xiàn)快速序列優(yōu)化和制備周期短等需求,。

義翹神州mRNA免疫制備抗體技術(shù)路線示意圖

義翹神州建立了成熟的mRNA抗原免疫制備抗體服務平臺，經(jīng)驗豐富、成功率高,，助力您的抗體研發(fā)進程,，實現(xiàn)從抗原合成、抗體篩選到抗體生產(chǎn)的一站式定制服務,。

01 mRNA免疫可以制備哪些抗體,？

抗體通常為全長的免疫球蛋白，大多數(shù)為IgG類型,。目前大多數(shù)治療性抗體是需要二硫鍵的異源四聚體,，糖基化會影響其功能，因此大多數(shù)在哺乳動物細胞中生產(chǎn),。為了降低生產(chǎn)成本,，實現(xiàn)在大腸桿菌等傳統(tǒng)宿主中制備，研究人員通過基因工程或酶切技術(shù)從全長抗體中分離出功能性結(jié)構(gòu)域,，即抗體片段,。

抗體片段在雙特異性抗體和CAR-T研究中具有重要作用?？贵w片段種類豐富,，包括Fab、F(ab')2,、scFv,、VHH、Fc等,?？贵w片段因其模塊化、可編程的特性,，成為雙特異性抗體設計的核心“基石”,。抗體片段是CAR-T療法實現(xiàn)精準靶向的核心元件,。從傳統(tǒng)的scFv到創(chuàng)新的納米抗體,、雙特異性片段，不斷推動CAR-T在實體瘤治療,、安全性提升及多功能化方向的突破,。

mRNA免疫能夠制備以上任何一種抗體或抗體片段。

基于mRNA制備不同類型的抗體（圖片源自文獻：doi: 10.1016/j.ymthe.2019.03.002）

02如何高效安全的進行mRNA免疫,？

提高mRNA免疫制備抗體的效率需要從mRNA設計,、遞送系統(tǒng)、純化工藝及免疫策略等多方面進行優(yōu)化,。

1優(yōu)化mRNA設計

核苷酸修飾

Karikó等人發(fā)現(xiàn),，與未修飾的mRNA相比，核苷修飾的RNA免疫原性顯著降低。如在mRNA中添加5-甲基胞嘧啶（m5C）,、6-甲基腺苷（m6A）,、5-甲基尿苷（m5U）、2-硫尿苷（s2U）或假尿苷（Ψ）等修飾核苷,，可顯著減少人樹突狀細胞分泌細胞因子,，且修飾核苷含量與TNF-α表達的抑制程度直接相關(guān)。

Karikó等人還發(fā)現(xiàn),，在小鼠體內(nèi)修飾后的RNA不僅安全性提高,，翻譯能力和mRNA穩(wěn)定性也會增加,。目前,，1-甲基假尿苷（m1Ψ）因其能顯著降低免疫反應概率、提高療效,，已成為mRNA常用的修飾方式,，如Moderna和輝瑞/BioNTech的疫苗均采用m1Ψ修飾，以增強表達并減少免疫系統(tǒng)的過度激活,。

優(yōu)化帽結(jié)構(gòu)和poly(A)尾長度

帽結(jié)構(gòu)與poly(A)尾共同影響mRNA的翻譯和穩(wěn)定性,。目前有多種合成帽結(jié)構(gòu)用于增強體外轉(zhuǎn)錄mRNA的效率和安全性，如通過痘苗病毒加帽酶和2′ O-甲基轉(zhuǎn)移酶添加帽結(jié)構(gòu),，或在體外轉(zhuǎn)錄中進行共轉(zhuǎn)錄加帽等,。帽與poly(A)尾和RNA結(jié)合蛋白一起，決定著mRNA的環(huán)化,，可確保全長翻譯以及增強翻譯效率,。

優(yōu)化UTR

5′和3′非翻譯區(qū)（UTRs）中的順式調(diào)控元件影響mRNA的穩(wěn)定性、定位和表達,。富含GC的序列可減少二級結(jié)構(gòu)形成,，而引入已知高表達基因的UTR元件可提升蛋白產(chǎn)量。目前常用的治療性mRNA的UTR多來自α和β珠蛋白mRNA,，也有研究通過篩選和構(gòu)建文庫來尋找更優(yōu)的UTR序列,。

優(yōu)化編碼序列

通過用常用的同義密碼子替換稀有密碼子、增加G:C含量,、避免特定調(diào)控序列等方式,，提高mRNA的蛋白質(zhì)表達水平。

2選擇高效遞送系統(tǒng)

脂質(zhì)納米顆粒（LNPs）是目前有效的遞送平臺,，不僅能保護mRNA免于降解,，還能作為佐劑激活天然免疫信號通路（如干擾素通路），增強抗原呈遞和適應性免疫應答,。通過調(diào)整LNP配方（如可電離脂質(zhì)比例）,，可調(diào)控mRNA的靶向組織（如脾臟或淋巴結(jié)），提高抗體生成的效率。

mRNA-LNP技術(shù)通過整合高效抗原表達,、精準遞送系統(tǒng)和天然佐劑效應,，在抗體開發(fā)的速度、效率和質(zhì)量上均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法（如重組蛋白或滅活病毒疫苗）,。其核心優(yōu)勢在于能夠快速生成高親和力,、持久性的抗體，同時適用于復雜靶點,，為抗感染治療,、腫瘤免疫等領(lǐng)域提供了革新性工具。

提高LNP-mRNA效率和安全性的策略示意圖（圖片源自文獻：doi: 10.3390/biomedicines9050530）

嚴格的純化工業(yè)可以減少免疫原性雜質(zhì),。mRNA在體外轉(zhuǎn)錄（IVT）過程中會產(chǎn)生雙鏈RNA（dsRNA）雜質(zhì),，為避免誘導產(chǎn)生先天免疫反應，需要在純化過程中去除,，常用的方法有反相高效液相色譜（RP-HPLC）或纖維素純化法,。

義翹神州mRNA免疫制備抗體服務

義翹神州提供一站式mRNA免疫制備抗體技術(shù)服務，包括序列設計,、體外轉(zhuǎn)錄,、mRNA合成、LNP包封,、動物免疫,、抗體篩選、抗體表達及鑒定等步驟,。

服  務  優(yōu)  勢

★ 僅需提供蛋白質(zhì)序列

★ 胞質(zhì)翻譯表達全長蛋白

★ 保留天然構(gòu)象

★mRNA-LNP遞送,，免疫應答效果好

★ 多樣化單抗篩選平臺

7次跨膜蛋白mRNA-LNP免疫案例：

01主克隆階段

28株FACS檢測陽性克隆

02亞克隆階段

25株FACS陽性穩(wěn)定株

03結(jié)果

25株FACS陽性純化抗體

純化后經(jīng)流式細胞術(shù)FACS檢測，結(jié)果顯示多株抗體與細胞結(jié)合效果優(yōu)于（或相當于）對照抗體藥物,。

免責聲明：義翹神州內(nèi)容團隊僅是分享和解讀公開的研究論文及其發(fā)現(xiàn),，專注于介紹生物醫(yī)藥研究新進展。本文僅作信息交流用,，文中觀點不代表義翹神州立場,。隨著對疾病機制研究的深入，新的實驗結(jié)果或結(jié)論可能會修改文中的描述,，還請大家理解,。

本文不屬于治療方案推薦，如需獲得治療方案指導,，請前往正規(guī)醫(yī)院就診,。本司產(chǎn)品目前僅可用于科學研究，不可用于臨床治療,。

【參考文獻】

1.Thomas Schlake, et al. mRNA: A Novel Avenue to Antibody Therapy?MolecularTherapy.doi.org/10.1016/j.ymthe.2019.03.002.

2.Vlatkovic, I. Non-Immunotherapy Application ofLNP-mRNA: Maximizing Efficacyand Safety. Biomedicines.doi.org/10.3390/biomedicines9050530