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    圓因生物科學(xué)創(chuàng )始人魏文勝實(shí)驗室在Cell上發(fā)表研究論文,報道環(huán)狀RNA技術(shù)平臺及據此開(kāi)發(fā)的新型抗新冠病毒疫苗
    發(fā)布時(shí)間:2022-04-02 來(lái)源 : 圓因生物 點(diǎn)擊量: 3767


    2022331日,圓因生物科學(xué)創(chuàng )始人北京大學(xué)魏文勝教授實(shí)驗室在Cell雜志上在線(xiàn)發(fā)表了題為:Circular RNA Vaccines against SARS-CoV-2 and Emerging Variants的研究論文。首次報道了環(huán)狀RNA疫苗技術(shù)平臺,以及據此開(kāi)發(fā)的針對新冠病毒及其一系列變異株的環(huán)狀RNA疫苗。該項研究中制備的針對新冠病毒德?tīng)査儺愔甑沫h(huán)狀RNA疫苗(circRNARBD-Delta)對多種新冠病毒變異株具有廣譜保護力(圖1)。 


    圖1  新冠肺炎病毒circRNA疫苗研發(fā)示意圖


    作為近幾年興起的突破性醫學(xué)技術(shù),mRNA疫苗的基本原理是通過(guò)脂納米顆粒(LNP)將mRNA導入體內來(lái)表達抗原蛋白,以刺激機體產(chǎn)生特異性免疫反應。2019年底新冠肺炎(COVID-19)暴發(fā)后,針對性的mRNA疫苗(Moderna mRNA-1273; Pfizer/BioNTechBNT162b2)在多種疫苗類(lèi)型中脫穎而出。mRNA疫苗的修飾及遞送技術(shù)均產(chǎn)生于國外機構,制約了我國mRNA疫苗及其治療技術(shù)的發(fā)展和應用,因此亟需發(fā)展新型、高效的疫苗技術(shù)。與線(xiàn)性的mRNA不同,環(huán)狀RNA分子呈共價(jià)閉合環(huán)狀結構,不含5-Cap3-polyA結構;且不需要引入修飾堿基其穩定性高于線(xiàn)性RNA。但是RNA的環(huán)化方法、純化策略尚不成熟,其潛在的免疫原性對疫苗研發(fā)的影響并不清楚,諸多未知因素制約著(zhù)環(huán)狀RNA的研發(fā)應用。魏文勝團隊首先建立了體外高效制備高純度環(huán)狀RNA的技術(shù)平臺,針對新型冠狀病毒及其變異株,設計了編碼新冠病毒刺突蛋白(Spike)受體結構域(RBD)的環(huán)狀RNA疫苗。實(shí)驗證明,該疫苗可以在小鼠和恒河猴體內誘導產(chǎn)生高水平的新冠病毒中和抗體以及特異性T細胞免疫反應,并可以有效降低新冠病毒感染的恒河猴肺部的病毒載量,顯著(zhù)緩解新冠病毒感染引起的肺炎癥狀(圖2)。 


    圖2  CircRNA疫苗接種在小鼠和恒河猴體內提供了顯著(zhù)性保護


    一系列的對比評估表明,與mRNA疫苗相比,circRNA疫苗具有以下特點(diǎn)或優(yōu)勢(圖3):1circRNA具有更高的穩定性,可以在體內產(chǎn)生更高水平、更加持久的抗原;2circRNA疫苗誘導機體產(chǎn)生的中和抗體比例更高,可以更有效地對抗病毒變異,降低疫苗潛在的抗體依賴(lài)增強癥(ADE)副作用;3circRNA疫苗誘導產(chǎn)生的IgG2/IgG1的比例更高,表明其主要誘導產(chǎn)生Th1型保護性T細胞免疫反應,可以有效降低潛在的疫苗相關(guān)性呼吸道疾?。?/span>VAERD,Vaccine-associated enhanced respiratory diseases)副作用。 


    圖3  CircRNA疫苗的特點(diǎn)和優(yōu)勢(相比于mRNA疫苗)


    此外,在新冠病毒奧密克戎突變株被世界衛生組織列為值得關(guān)注的變異株(Variants of Concern,VOC)后,研究團隊緊急啟動(dòng)了針對該突變株的環(huán)狀RNA疫苗研發(fā)。在獲得病毒序列信息的30天內,完成了從疫苗生產(chǎn)、小鼠免疫到有效性評估的全流程。研究發(fā)現,基于奧密克戎變異株的環(huán)狀RNA疫苗(circRNARBD-Omicron)的保護范圍狹窄,其誘導產(chǎn)生的抗體只能夠中和奧密克戎變異株。而針對德?tīng)査儺愔暝O計的環(huán)狀RNA疫苗(circRNARBD-Delta)則可以在小鼠體內誘導產(chǎn)生廣譜的中和抗體,有效中和包括奧密克戎株在內的多種新冠變異株(圖4)。 


     圖4  針對新冠病毒德?tīng)査儺愔暝O計的circRNARBD-Delta疫苗是一種具有廣譜保護力的候選疫苗

     

    以上結果表明,針對新冠病毒德?tīng)査儺愔暝O計的circRNARBD-Delta疫苗是具有廣譜保護力的新冠肺炎候選疫苗,該研究也為針對當前新冠變異株迅速傳播的疫苗研發(fā)和接種策略提供了參考依據。同時(shí),該項平臺型技術(shù)的建立在感染性疾病、自身免疫病、罕見(jiàn)病以及癌癥的預防或治療中具有廣泛的應用前景。


    20214月,為將先進(jìn)的環(huán)狀RNA技術(shù)應用于健康產(chǎn)業(yè),造福社會(huì ),圓因生物正式成立。公司專(zhuān)注于環(huán)狀RNA技術(shù)在創(chuàng )新藥物和創(chuàng )新療法領(lǐng)域的研究和應用,致力于解決臨床上未被滿(mǎn)足的疾病需求。目前,圓因生物已建立豐富的預防性和治療性新藥產(chǎn)品管線(xiàn),并于2021年底完成了超億元Pre-A輪融資。


    論文鏈接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00394-4

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