引言

外源mRNA在體內(nèi)表達(dá)蛋白的概念由來(lái)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(jiǎng)的加持，才將該領(lǐng)域推向新的高度，促使科研團(tuán)隊(duì)或公司積極探索mRNA在其它方面的應(yīng)用，以期取得更大的突破。

用mRNA免疫制備抗體是近年的一項(xiàng)重要?jiǎng)?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(tái)的建立標(biāo)志著抗體研究邁向下一個(gè)“新時(shí)代”，為藥物開(kāi)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(dá)率、強(qiáng)免疫應(yīng)答、動(dòng)物免疫周期短等優(yōu)勢(shì)。mRNA-LNP直接在宿主細(xì)胞內(nèi)表達(dá)抗原，無(wú)需體外蛋白表達(dá)。適用于難以體外表達(dá)的多次跨膜蛋白或構(gòu)象敏感型抗原。基于mRNA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(diǎn)，以及實(shí)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(wù)平臺(tái)，經(jīng)驗(yàn)豐富、成功率高，助力您的抗體研發(fā)進(jìn)程，實(shí)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(wù)。

01 mRNA免疫可以制備哪些抗體？

抗體通常為全長(zhǎng)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(huì)影響其功能，因此大多數(shù)在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中生產(chǎn)。為了降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)在大腸桿菌等傳統(tǒng)宿主中制備，研究人員通過(guò)基因工程或酶切技術(shù)從全長(zhǎng)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。抗體片段種類豐富，包括Fab、F(ab')2、scFv、VHH、Fc等。抗體片段因其模塊化、可編程的特性，成為雙特異性抗體設(shè)計(jì)的核心“基石”?？贵w片段是CAR-T療法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)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(dòng)CAR-T在實(shí)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(xiàn)：doi: 10.1016/j.ymthe.2019.03.002）

02如何高效安全的進(jìn)行mRNA免疫？

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

1優(yōu)化mRNA設(shè)計(jì)

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(shù)突狀細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，且修飾核苷含量與TNF-α表達(dá)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(huì)增加。目前，1-甲基假尿苷（m1Ψ）因其能顯著降低免疫反應(yīng)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(qiáng)表達(dá)并減少免疫系統(tǒng)的過(guò)度激活。

優(yōu)化帽結(jié)構(gòu)和poly(A)尾長(zhǎng)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(qiáng)體外轉(zhuǎn)錄mRNA的效率和安全性，如通過(guò)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(jìn)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(zhǎng)翻譯以及增強(qiáng)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(dá)。富含GC的序列可減少二級(jí)結(jié)構(gòu)形成，而引入已知高表達(dá)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(lái)自α和β珠蛋白mRNA，也有研究通過(guò)篩選和構(gòu)建文庫(kù)來(lái)尋找更優(yōu)的UTR序列。

優(yōu)化編碼序列

通過(guò)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(dá)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(tái)，不僅能保護(hù)mRNA免于降解，還能作為佐劑激活天然免疫信號(hào)通路（如干擾素通路），增強(qiáng)抗原呈遞和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。通過(guò)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(guò)整合高效抗原表達(dá)、精準(zhǔn)遞送系統(tǒng)和天然佐劑效應(yīng)，在抗體開(kāi)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(shì)在于能夠快速生成高親和力、持久性的抗體，同時(shí)適用于復(fù)雜靶點(diǎn)，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(xiàn)：doi: 10.3390/biomedicines9050530）

嚴(yán)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生雙鏈RNA（dsRNA）雜質(zhì)，為避免誘導(dǎo)產(chǎn)生先天免疫反應(yīng)，需要在純化過(guò)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(wù)

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

服  務(wù)  優(yōu)  勢(shì)

★ 僅需提供蛋白質(zhì)序列

★ 胞質(zhì)翻譯表達(dá)全長(zhǎng)蛋白

★ 保留天然構(gòu)象

★mRNA-LNP遞送，免疫應(yīng)答效果好

★ 多樣化單抗篩選平臺(tái)

7次跨膜蛋白mRNA-LNP免疫案例：

01主克隆階段

28株FACS檢測(cè)陽(yáng)性克隆

02亞克隆階段

25株FACS陽(yáng)性穩(wěn)定株

03結(jié)果

25株FACS陽(yáng)性純化抗體

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

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

【參考文獻(xiàn)】

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