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mRNA疫苗是一種核酸疫苗，將在體外合成的編碼特定抗原的mRNA序列導入至體內，并表達為相應的抗原蛋白，通過誘導免疫系統針對此抗原蛋白的免疫應答反應，從而達到預防疾病的目的。mRNA疫苗現在主要用來防治多種感染性疾病，如RNA病毒感染性疾病和DNA病毒感染性疾病等。

1、RNA病毒感染性疾病：mRNA疫苗可用于傳染性強、危害性大的RNA病毒感染性疾病的預防，如新冠病毒感染，可在預防新冠病毒感染方面起到重要作用。

2、DNA病毒感染性疾病：mRNA疫苗可用于巨細胞病毒等DNA病毒感染性疾病的預防。

另外，mRNA疫苗還可用于鏈球菌和結核桿菌等細菌感染性疾病。mRNA疫苗具有高效、安全、成本較低等優點，但在身體中的表達不夠穩定，可能會引起一些局部反應或全身反應等副作用，建議患者在醫生指導下進行接種，避免出現不必要的危害。

mRNA疫苗診治(見上圖),是指在體外合成mRNA，將其導入體內，mRNA進入細胞后翻譯表達出抗原蛋白，抗原刺激體內免疫系統，激活體液免疫和細胞免疫，當機體再次接觸同種抗原(細胞/病毒)，可產生快速免疫應答反應，自我保護。與傳統的“滅活”;疫苗(引入削弱或滅活的病毒)不同，mRNA疫苗會教細胞制造一種刺激免疫反應的蛋白質，訓練免疫系統如何處理冠狀病毒Sars-Cov-2。

全球累計有超過150種mRNA藥及疫苗研究路線，主要是針對傳染病，腫瘤疾病，蛋白質替代和基因診治層面，目前大多數的項目研究還處于早期階段，新冠疫情的爆發，加快了mRNA疫苗的研發上市。

mRNA疫苗具備安全性高、批次間差異小，具有響應迅速、廉價量產的優勢，因此能大幅節省時間成本及研發、生產費用，但mRNA疫苗對于存儲條件要求高，需保存在超低溫環境。與傳統疫苗相比

1)抗原選擇范圍廣；
2)具備自我佐劑特點，表現更強的免疫原性；
3)具備足夠的安全性。與質粒DNA疫苗相比，mRNA疫苗沒有導入外源基因的遺傳風險，不進入細胞核內部，只在細胞質內表達抗原，起效更快，效果更強。
4)存在多種修飾方法，能夠使mRNA疫苗更加穩定，翻譯效率更高，同時納米脂質體遞送方式的發展能夠使 mRNA 疫苗快速遞送到細胞內從而發揮功能。
5)不依賴細胞培養技術，可快速構建疫苗。現在的體外轉錄技術能夠很快速、廉價地大規模生產 RNA 疫苗，相較于傳統活疫苗 5-6個月的生產周期，mRNA疫苗只要有了病毒的基因序列，有望在40天內完成疫苗樣品的生產制備。因此有望更好的應對突發的傳染病疫情。
6)生物化學合成，生產過程無病毒感染風險。

mRNA疫苗開發流程包括病原體識別、測序、mRNA體外合成和修飾、純化等操作。mRNA疫苗的研究制備需要多種原料來保障疫苗的成功開發。高產量的mRNA需要mRNA體外合成方法，大規模生產選擇T7 RNA聚合酶體外轉錄。增強mRNA的穩定性，降低免疫原性并提升翻譯效率，解決方案是：使用加帽酶對mRNA進行加帽，使其在細胞內外穩定，降低免疫原性，并且使mRNA可以被核糖體識別，啟動翻譯程序。西寶生物作為國內IVD診斷原料綜合供應商，通過分子酶技術平臺、大規模蛋白發酵純化技術平臺，目前已成功開發各類分子酶相關原料產品。我們可提供一系列mRNA體外合成酶及試劑，解決mRNA疫苗研發生產的關鍵性原料問題，所有產品均采用藥用規格原輔料生產，嚴格控制宿主蛋白質殘留、核酸殘留及常見病原體污染，符合GMP規范的產品生產與質量管理規程，保障生產過程及所有原輔料可追溯。咨詢訂購可撥打400-021-8158

mRNA疫苗體外合成關鍵步驟及相關產品：

限制性內切酶Bsa I特異性識別雙鏈DNA中位點并進行酶切，可將模板質粒酶切線性化，作為mRNA體外合成模板；

T7 RNA聚合酶是體外轉錄mRNA的關鍵酶，T7 RNA Polymerase(T7 RNA聚合酶)是高度特異識別T7啟動子序列的5'→3' RNA聚合酶，以含有T7啟動子序列的單鏈或雙鏈DNA為模板，以NTP為底物，合成與啟動子下游的單鏈DNA互補的RNA。

由于RNA的穩定性較弱，因此合成后的mRNA穩定性是必須要關注的問題。通常需要通過在5'端加上帽子結構(Cap1)和3'端加ployA尾加強mRNA的穩定性。西寶提供低殘留mRNA加帽的Vaccinia Capping Enzyme(牛痘病毒加帽酶)是經過GMP工藝要求生產獲得，滿足疫苗生產所需。

可用于給體外轉錄合成的mRNA催化加上帽子結構(Cap0)，顯著改善mRNA的穩定性和翻譯能力，使mRNA可在細胞內表達蛋白，避免核酸外切酶等的降解破壞。進一步形成cap-1結構需要2-O甲基轉移酶(Cat.No:EAE0033B, Seebio)參與，該修飾可以降低RNA在體內引起的細胞先天免疫反應。

作用：與3.2mRNA加帽(Cap1)同時進行，在mRNA的5'端加上Cap0帽結構。

完成mRNA加帽Cap0  
提高mRNA的穩定性，防止被RNA酶降解
提高mRNA的翻譯效率，提高蛋白產量

作用：與3.1產品  mRNA加帽(Cap0) 同時進行，在mRNA的5'端加上Cap0帽結構的基礎上，再將Cap0轉化為Cap1結構。

mRNA Cap 2'-O-Methyltransferas (2'-O-甲基轉移酶)可利用S-腺苷甲硫氨酸(SAM)作為甲基供體， 在 RNA 5'末端緊鄰帽結構(Cap0)的第一個核苷酸的 2'-O 上添加甲基基團，形成帶有Cap1結構的mRNA。Cap1 結構能增強mRNA的翻譯效率，從而可提高轉染后 mRNA 編碼的蛋白表達水平。該酶需要有m7GpppN即7-甲基鳥苷帽結構的RNA作為底物，不會作用于5'末端為pN、ppN、pppN或GpppN的RNA。帶7-甲基鳥苷帽結構(m7GpppN)的RNA可通過Vaccinia Capping System(貨號：EAE0033A)來制備。

殘留檢測：分別檢測Rnase、核酸酶、切口酶、大腸桿菌DNA殘留，經檢測結果顯示，成品無相關酶的殘留，且表達的宿主DNA殘留也達到了要求標準。

體外轉錄RNA過程中，E.coli Poly(A) Polymerase(加尾酶)不依賴模板的存在，可以催化ATP以AMP的形式依次摻入到RNA的3'末端，即在RNA的3'末端加多聚A尾。Poly(A)聚合酶具有很高的加尾效率，可以在RNA的3'末端加入20~200個A堿基。很大程度還原體內加尾過程。

mRNA疫苗研發生產還有一個很關鍵的步驟那就是遞送系統

保護mRNA，幫助它們進入人體細胞，然后又協助它們指導細胞生成病毒蛋白的“好幫手”--脂質納米顆粒。可以說，沒有它就沒有現在的mRNA新冠疫苗。

遞送技術平臺是mRNA疫苗的關鍵之一，已經有大量的mRNA制劑系統見諸報道，其中的很多已經進入臨床試驗階段。這些制劑技術都是通過形成特殊的mRNA載體，來實現mRNA疫苗的遞送，這些載體技術包括：魚精蛋白載體技術、納米顆粒脂質體載體技術、多聚體載體技術。

早期使用的脂質體遞送材料是陽離子脂質體。帶正電荷的陽離子脂質體與帶負電荷的mRNA通過經靜電作用聚集形成多層囊狀復合物，稱為脂質體復合物，復合物中包封的mRNA不易被RNase降解，能被成功遞送至細胞翻譯成功能性蛋白。2-二油酰基羥丙基-3-N，N，N-三甲銨氯(DOTAP)和二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)是已被證實遞送載體。陽離子聚合物具有濃縮 mRNA 的作用，mRNA與聚合物濃縮后被陽離子脂質體包裹在囊狀空腔中則形成脂質體聚合物(lipopolyplex，LPR)。LPR早期用于DNA轉染，后來也用于siRNA和mRNA轉染。

脂質體納米粒LN--將mRNA送進細胞的載體

一般由被脂質雙層殼包圍的水性核心組成，脂質雙層殼由不同的脂質組成，每種脂質都發揮著不同的功能。LNP 是目前主流的遞送載體之一。由于其比較容易被抗原呈遞細胞吸收，在保護mRNA并將其運輸到細胞當中發揮著舉足輕重的作用。目前三大mRNA疫苗巨頭企業，Moderna、CureVac和BioNTech均采用了LNP遞送技術。

納米顆粒脂質體(Lipid nanoparticles，LNPs)即LNPs 遞送系統詳情介紹可參閱 《沒有脂質體，就沒有mRNA疫苗 - 記新型納米結構脂質體在mRNA疫苗中的應用》

西寶生物作為一家綜合性的服務商，可提供mRNA疫苗研究生產用原料，具體產品訂購詳情如下(400-021-8158)：