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北京西美杰科技有限公司
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mRNA疫苗質量控制知多少
2022-3-3 閱讀(1738)
自疫情爆發以來，疫苗研發一直是醫藥界最為關心的話題，其中mRNA疫苗因其研發和生產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錄、合成等工藝制備的mRNA通過特定的遞送系統導入機體細胞并表達目的蛋白、刺激機體產生特異性免疫學反應，從而使機體獲得免疫保護的一種核酸制劑。
mRNA疫苗進入體內如何發揮作用
通常情況下，mRNA疫苗通過胞吞作用以內含體的形式進入細胞質內，為了保證mRNA在翻譯前保持完整，mRNA需要在內含體與溶酶體結合前打破內含體包膜并逃離，釋放出來的mRNA分子在細胞質里游動，直至游到核糖體，并在此翻譯成肽鏈，最終折疊成蛋白質，這個外源蛋白被稱為抗原蛋白，它能刺激免疫系統，誘導針對該抗原的免疫反應，從而達到預防相關疾病的效果。
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，實現病原體的清除，詳見下圖。
（圖片來源于網絡）
mRNA疫苗工業生產流程
生產階段 | 細節描述 | 相關雜質 |
DNA原液的制備 | 構建含目的基因的載體、質粒擴增以及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、質粒DNA、DNA聚合酶和內切酶等 |
mRNA原液的制備 | 以線性DNA為模板，利用體外轉錄技術（IVT）制備mRNA， 此階段制備的mRNA，包含5'端加帽結構（Cap）和3'polyA加尾結構 | （1）產品相關雜質：mRNA功能的截短序列（可能來源于轉錄不*或mRNA的降解/斷裂）、可能導致非特異性免疫反應的雙鏈mRNA序列、加帽不*的mRNA、去磷酸不*的mRNA、修飾過度的mRNA、雙鏈RNA、長鏈RNA、殘留模板DNA等； （2）工藝相關雜質：如帽子相關雜質、殘留蛋白酶、RNA聚合酶、有機溶劑、金屬離子殘留、殘留酶底物和內毒素等。 |
mRNA制劑生產 | 采用不同技術將mRNA與納米遞送材料通過自組裝形成納米粒子，經濃縮、純化以及無菌過濾后進行灌裝。LNP是mRNA疫苗遞送的*之一 | （1）正電荷材料相關雜質，包括材料合成產生的雜質以及mRNA復合過程中可能產生的雜質； （2）不飽和脂質的氧化及相關降解產物； （3）納米顆粒聚集產生的顆粒物； （4）未組裝的脂質分子、陽離子物質；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疫苗質量保證體系
對mRNA序列進行設計和優化，是為了提高mRNA翻譯效率、降低先天免疫原性和增加穩定性，包括ORF區密碼子、GC含量優化、修飾和序列改構；帽子結構、轉錄啟動子、5’UTR和3’UTR、加Poly(A)加尾長度設計、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計。這些工藝環節不可避免的會產生殘留或引入雜質。mRNA疫苗產品的雜質類型大致可分為mRNA相關雜質、DNA殘留、蛋白質殘留、遞送物質相關雜質、顆粒相關雜質及生產工藝相關雜質等。對主要雜質進行監測與分析，是至關重要的。
（圖片來源于網絡）
鑒于目前mRNA疫苗技術還不夠成熟，冠狀病毒預防用mRNA疫苗藥學研究技術指導原則（試行）中，建議考慮的質控項目有：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、產品相關雜質（如不完整mRNA、雙鏈RNA等）、工藝相關雜質（如殘留蛋白酶、DNA模板殘留、有機溶劑、金屬離子殘留等）、無菌、內毒素等。
西美杰作為專業服務中國生命科學領域16年的供應商，以專業和優質的服務贏得了眾多客戶的支持和信賴！目前已成為多家跨國企業中國區研發和生產基地、制藥企業與診斷企業以及各大高校與科研院所采購平臺的供應商。其中西美杰代理的SCICONS品牌生產的雙鏈RNA (dsRNA) ELISA試劑盒備受mRNA疫苗生產企業青睞，廣泛應用于mRNA疫苗產品的質量控制環節，與此同時，SCICONS品牌產品還可應用于植物學研究、病毒及微生物學研究等細分領域，為了方便查找，小編匯總了SCICONS品牌的產品列表：
SCICONS產品信息
品牌 | 貨號 | 英文品名 | 中文品名 | 規格 |
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，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的學者，發表的文章超過200多篇。SCICONS于2021年4月13日被Nordic-MUbio BV收購。
參考文獻：
1. 病毒預防用mRNA疫苗藥學研究技術指導原則（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,
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.
