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mRNA疫苗質(zhì)量控制知多少

自新冠疫情爆發(fā)以來，疫苗研發(fā)一直是醫(yī)藥界最為關(guān)心的話題，其中mRNA疫苗因其研發(fā)和生產(chǎn)速度快更是被寄予厚望。mRNA疫苗是將外源目的基因序列通過轉(zhuǎn)錄、合成等工藝制備的mRNA通過特定的遞送系統(tǒng)導入機體細胞并表達目的蛋白、刺激機體產(chǎn)生特異性免疫學反應(yīng)，從而使機體獲得免疫保護的一種核酸制劑。

 

mRNA疫苗進入體內(nèi)如何發(fā)揮作用

通常情況下，mRNA疫苗通過胞吞作用以內(nèi)含體的形式進入細胞質(zhì)內(nèi)，為了保證mRNA在翻譯前保持完整，mRNA需要在內(nèi)含體與溶酶體結(jié)合前打破內(nèi)含體包膜并逃離，釋放出來的mRNA分子在細胞質(zhì)里游動，直至游到核糖體，并在此翻譯成肽鏈，最終折疊成蛋白質(zhì)，這個外源蛋白被稱為抗原蛋白，它能刺激免疫系統(tǒng)，誘導針對該抗原的免疫反應(yīng)，從而達到預(yù)防相關(guān)疾病的效果。

    抗原蛋白在蛋白酶體中分解成較小的抗原片段，片段通過主要組織相容性復合體（MHC）Ⅰ類分子在細胞表面展示給細胞毒性T細胞（就是CD8+T細胞）。活化的細胞毒性T細胞通過分泌細胞分子，如穿孔素、顆粒酶等殺死感染細胞。此外，分泌的抗原可被細胞攝取，并通過MHC II類蛋白在細胞表面呈遞給輔助性T細胞（就是CD4+T細胞），輔助性T細胞通過刺激B細胞產(chǎn)生抗體，并通過炎性細胞因子激活吞噬細胞，如巨噬細胞，實現(xiàn)病原體的清除，詳見下圖。


（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

mRNA疫苗工業(yè)生產(chǎn)流程

生產(chǎn)階段

細節(jié)描述

相關(guān)雜質(zhì)

DNA原液的制備

構(gòu)建含目的基因的載體、質(zhì)粒擴增以及DNA的線性化；也可通過PCR擴增工藝獲取

宿主菌DNA、宿主菌RNA、宿主蛋白殘留、質(zhì)粒DNA、DNA聚合酶和內(nèi)切酶等

mRNA原液的制備

以線性DNA為模板，利用體外轉(zhuǎn)錄技術(shù)（IVT）制備mRNA，

此階段制備的mRNA，包含5'端加帽結(jié)構(gòu)（Cap）和3'polyA加尾結(jié)構(gòu)

（1）產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)：mRNA功能的截短序列（可能來源于轉(zhuǎn)錄不完全或mRNA的降解/斷裂）、可能導致非特異性免疫反應(yīng)的雙鏈mRNA序列、加帽不完全的mRNA、去磷酸不完全的mRNA、修飾過度的mRNA、雙鏈RNA、長鏈RNA、殘留模板DNA等；

（2）工藝相關(guān)雜質(zhì)：如帽子相關(guān)雜質(zhì)、殘留蛋白酶、RNA聚合酶、有機溶劑、金屬離子殘留、殘留酶底物和內(nèi)毒素等。

mRNA制劑生產(chǎn)

采用不同技術(shù)將mRNA與納米遞送材料通過自組裝形成納米粒子，經(jīng)濃縮、純化以及無菌過濾后進行灌裝。LNP是mRNA疫苗遞送的最佳選擇之一

（1）正電荷材料相關(guān)雜質(zhì)，包括材料合成產(chǎn)生的雜質(zhì)以及mRNA復合過程中可能產(chǎn)生的雜質(zhì)；

（2）不飽和脂質(zhì)的氧化及相關(guān)降解產(chǎn)物；

（3）納米顆粒聚集產(chǎn)生的顆粒物；

（4）未組裝的脂質(zhì)分子、陽離子物質(zhì)；未包封的mRNA；在制劑及貯存過程中可能降解或失活的mRNA等。

 

mRNA疫苗質(zhì)量保證體系


對mRNA序列進行設(shè)計和優(yōu)化，是為了提高mRNA翻譯效率、降低先天免疫原性和增加穩(wěn)定性，包括ORF區(qū)密碼子、GC含量優(yōu)化、修飾和序列改構(gòu)；帽子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄啟動子、5’UTR和3’UTR、加Poly(A)加尾長度設(shè)計、對所用核苷三磷酸（NTP）類型（如將尿嘧啶修飾改成1-甲基-假尿苷（1mΨ））及其修飾信息等進行設(shè)計。這些工藝環(huán)節(jié)不可避免的會產(chǎn)生殘留或引入雜質(zhì)。mRNA疫苗產(chǎn)品的雜質(zhì)類型大致可分為mRNA相關(guān)雜質(zhì)、DNA殘留、蛋白質(zhì)殘留、遞送物質(zhì)相關(guān)雜質(zhì)、顆粒相關(guān)雜質(zhì)及生產(chǎn)工藝相關(guān)雜質(zhì)等。對主要雜質(zhì)進行監(jiān)測與分析，是至關(guān)重要的。


（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

 

鑒于目前mRNA疫苗技術(shù)還不夠成熟，新型冠狀病毒預(yù)防用mRNA疫苗藥學研究技術(shù)指導原則（試行）中，建議考慮的質(zhì)控項目有：mRNA鑒別、mRNA序列長度、序列完整性及準確性、mRNA理化特性（如pH、外觀等）、mRNA含量、加帽率、純度、產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)（如不完整mRNA、雙鏈RNA等）、工藝相關(guān)雜質(zhì)（如殘留蛋白酶、DNA模板殘留、有機溶劑、金屬離子殘留等）、無菌、內(nèi)毒素等。

 

西美杰作為專業(yè)服務(wù)中國生命科學領(lǐng)域16年的供應(yīng)商，以專業(yè)和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)贏得了眾多客戶的支持和信賴！目前已成為多家世界知名跨國企業(yè)中國區(qū)研發(fā)和生產(chǎn)基地、制藥企業(yè)與診斷企業(yè)以及各大高校與科研院所官方采購平臺的指定供應(yīng)商。其中西美杰代理的SCICONS品牌生產(chǎn)的雙鏈RNA (dsRNA) ELISA試劑盒備受mRNA疫苗生產(chǎn)企業(yè)青睞，廣泛應(yīng)用于mRNA疫苗產(chǎn)品的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，與此同時，SCICONS品牌產(chǎn)品還可應(yīng)用于植物學研究、病毒及微生物學研究等細分領(lǐng)域，為了方便查找，小編匯總了SCICONS品牌的產(chǎn)品列表，更多產(chǎn)品信息歡迎致電西美杰全國客服熱線400-050-4006或登錄官網(wǎng)m.njhbqp.cn查詢和了解。

SCICONS產(chǎn)品信息

品牌

貨號

英文品名

中文品名

規(guī)格

SCICONS

10010200

Mouse anti double-stranded RNA (J2)

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體 (J2)

200g

SCICONS

10010500

Mouse anti double-stranded RNA (J2)

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體 (J2)

500g

SCICONS

10040200

Mouse anti double-stranded RNA (J5)

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體 (J5)

200g

SCICONS

10040500

Mouse anti double-stranded RNA (J5)

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體 (J5)

500g

SCICONS

10020200

Mouse anti double-stranded RNA (K1)

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體 (K1)

200g

SCICONS

10020500

Mouse anti double-stranded RNA (K1)

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體 (K1)

500g

SCICONS

10050100

Mouse anti double-stranded RNA (J2, J5 and K1) Comparison Kit

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體（J2,J5 and K1)組合試劑

3 x 100 μg

SCICONS

10613002

Double-stranded RNA (dsRNA) ELISA kit (J2 based)

雙鏈RNA (dsRNA) ELISA試劑盒(J2)

Kit

SCICONS

10623002

Double-stranded RNA (dsRNA) ELISA kit (K1 based)

雙鏈RNA (dsRNA) ELISA試劑盒(K1)

Kit

SCICONS

10623005

Double-stranded RNA (dsRNA) ELISA kit (K1 based)

雙鏈RNA (dsRNA) ELISA試劑盒(K1)

Kit

SCICONS

10613005

Double-stranded RNA (dsRNA) ELISA kit (J2 based)

雙鏈RNA (dsRNA) ELISA試劑盒(J2)

Kit

SCICONS

10030010

Mouse anti double-stranded RNA (K2)

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體 (K2)（干冰運輸）

10ml

SCICONS

10030005

Mouse anti double-stranded RNA (K2)

小鼠抗雙鏈RNA單克隆抗體 (K2)（干冰運輸）

5ml



 

SCICONS總部位于匈牙利的錫茲拉庫（Szirák），是一家提供與雙鏈RNA分子雜交的小鼠單克隆抗體的廠家，SCICONS在1990年就開始利用雜交瘤細胞系生產(chǎn)抗雙鏈RNA（anti-dsRNA）的單克隆抗體，客戶遍布世界很多國家和地區(qū)，在美國有超過一半的州都在使用SCICONS的單克隆抗體，客戶包括眾多研究機構(gòu)的學者，發(fā)表的文章超過200多篇。SCICONS于2021年4月13日被Nordic-MUbio BV收購。

 

參考文獻：

  1. 新型冠狀病毒預(yù)防用mRNA疫苗藥學研究技術(shù)指導原則（試行）
  2. Sch?nborn, J., Oberstrass, J., Breyel, E., Tittgen, J., Schumacher, J. and Lukacs, N. (1991) Monoclonal antibodies to double-stranded RNA as probes of RNA structure in crude nucleic acid extracts. Nucleic Acids Res.19, 2993-3000
  3. K. Karikó, H. Muramatsu, J. Ludwig, D. Weissman, Generating the optimal mRNA for therapy: HPLC purification eliminates immune activation and improves translation of nucleoside-modified, protein-encoding mRNA, Nucleic Acids Research (2011) 39(21); e142, https://doi.org/10.1093/nar/gkr695.
  4. Lukacs, N. (1997) Detection of sense:antisense duplexes by structurespecific anti-RNA antibodies. In: Antisense Technology. A Practical Approach, C. Lichtenstein and W. Nellen (eds), pp. 281-295. IRL Press, Oxford.
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