mRNA疫苗质量控制知多少

自新冠疫情爆发以来,疫苗研发一直是医药界最为关心的话题,其中mRNA疫苗因其研发和生产速度快更是被寄予厚望。mRNA疫苗是将外源目的基因序列通过转录、合成等工艺制备的mRNA通过特定的递送系统导入机体细胞并表达目的蛋白、刺激机体产生特异性免疫学反应,从而使机体获得免疫保护的一种核酸制剂。

mRNA疫苗进入体内如何发挥作用

通常情况下,mRNA疫苗通过胞吞作用以内含体的形式进入细胞质内,为了保证mRNA在翻译前保持完整,mRNA需要在内含体与溶酶体结合前打破内含体包膜并逃离,释放出来的mRNA分子在细胞质里游动,直至游到核糖体,并在此翻译成肽链,最终折叠成蛋白质,这个外源蛋白被称为抗原蛋白,它能刺激免疫系统,诱导针对该抗原的免疫反应,从而达到预防相关疾病的效果。

抗原蛋白在蛋白酶体中分解成较小的抗原片段,片段通过主要组织相容性复合体(MHC)Ⅰ类分子在细胞表面展示给细胞毒性T细胞(就是CD8+T细胞)。活化的细胞毒性T细胞通过分泌细胞分子,如穿孔素、颗粒酶等杀死感染细胞。此外,分泌的抗原可被细胞摄取,并通过MHC II类蛋白在细胞表面呈递给辅助性T细胞(就是CD4+T细胞),辅助性T细胞通过刺激B细胞产生抗体,并通过炎性细胞因子激活吞噬细胞,如巨噬细胞,实现病原体的清除,详见下图。

mRNA疫苗质量控制知多少

(图片来源于网络)

mRNA疫苗工业生产流程

生产阶段

细节描述

相关杂质

DNA原液的制备

构建含目的基因的载体、质粒扩增以及DNA的线性化;也可通过PCR扩增工艺获取

宿主菌DNA、宿主菌RNA、宿主蛋白残留、质粒DNA、DNA聚合酶和内切酶等

mRNA原液的制备

以线性DNA为模板,利用体外转录技术(IVT)制备mRNA,

此阶段制备的mRNA,包含5′端加帽结构(Cap)和3′polyA加尾结构

(1)产品相关杂质:mRNA功能的截短序列(可能来源于转录不完全或mRNA的降解/断裂)、可能导致非特异性免疫反应的双链mRNA序列、加帽不完全的mRNA、去磷酸不完全的mRNA、修饰过度的mRNA、双链RNA、长链RNA、残留模板DNA等;

(2)工艺相关杂质:如帽子相关杂质、残留蛋白酶、RNA聚合酶、有机溶剂、金属离子残留、残留酶底物和内毒素等。

mRNA制剂生产

采用不同技术将mRNA与纳米递送材料通过自组装形成纳米粒子,经浓缩、纯化以及无菌过滤后进行灌装。LNP是mRNA疫苗递送的最佳选择之一

(1)正电荷材料相关杂质,包括材料合成产生的杂质以及mRNA复合过程中可能产生的杂质;

(2)不饱和脂质的氧化及相关降解产物;

(3)纳米颗粒聚集产生的颗粒物;

(4)未组装的脂质分子、阳离子物质;未包封的mRNA;在制剂及贮存过程中可能降解或失活的mRNA等。

mRNA疫苗质量保证体系

对mRNA序列进行设计和优化,是为了提高mRNA翻译效率、降低先天免疫原性和增加稳定性,包括ORF区密码子、GC含量优化、修饰和序列改构;帽子结构、转录启动子、5’UTR和3’UTR、加Poly(A)加尾长度设计、对所用核苷三磷酸(NTP)类型(如将尿嘧啶修饰改成1-甲基-假尿苷(1mΨ))及其修饰信息等进行设计。这些工艺环节不可避免的会产生残留或引入杂质。mRNA疫苗产品的杂质类型大致可分为mRNA相关杂质、DNA残留、蛋白质残留、递送物质相关杂质、颗粒相关杂质及生产工艺相关杂质等。对主要杂质进行监测与分析,是至关重要的。

mRNA疫苗质量控制知多少

(图片来源于网络)

鉴于目前mRNA疫苗技术还不够成熟,新型冠状病毒预防用mRNA疫苗药学研究技术指导原则(试行)中,建议考虑的质控项目有:mRNA鉴别、mRNA序列长度、序列完整性及准确性、mRNA理化特性(如pH、外观等)、mRNA含量、加帽率、纯度、产品相关杂质(如不完整mRNA、双链RNA等)、工艺相关杂质(如残留蛋白酶、DNA模板残留、有机溶剂、金属离子残留等)、无菌、内毒素等。

上海金畔生物科技有限公司作为专业服务中国生命科学领域16年的供应商,以专业和优质的服务赢得了众多客户的支持和信赖!目前已成为多家世界知名跨国企业中国区研发和生产基地、制药企业与诊断企业以及各大高校与科研院所官方采购平台的指定供应商。其中上海金畔生物科技有限公司代理的SCICONS品牌生产的双链RNA (dsRNA) ELISA试剂盒备受mRNA疫苗生产企业青睐,广泛应用于mRNA疫苗产品的质量控制环节,与此同时,SCICONS品牌产品还可应用于植物学研究、病毒及微生物学研究等细分领域,为了方便查找,小编汇总了SCICONS品牌的产品列表,更多产品信息欢迎致电上海金畔生物科技有限公司全国客服热线021-50837765或登录官网www.jinpanbio.cn查询和了解。

SCICONS产品信息

品牌

货号

英文品名

中文品名

规格

SCICONS

10010200

Mouse anti double-stranded RNA (J2)

小鼠抗双链RNA单克隆抗体 (J2)

200g

SCICONS

10010500

Mouse anti double-stranded RNA (J2)

小鼠抗双链RNA单克隆抗体 (J2)

500g

SCICONS

10040200

Mouse anti double-stranded RNA (J5)

小鼠抗双链RNA单克隆抗体 (J5)

200g

SCICONS

10040500

Mouse anti double-stranded RNA (J5)

小鼠抗双链RNA单克隆抗体 (J5)

500g

SCICONS

10020200

Mouse anti double-stranded RNA (K1)

小鼠抗双链RNA单克隆抗体 (K1)

200g

SCICONS

10020500

Mouse anti double-stranded RNA (K1)

小鼠抗双链RNA单克隆抗体 (K1)

500g

SCICONS

10050100

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

小鼠抗双链RNA单克隆抗体(J2,J5 and K1)组合试剂

3 x 100 µg

SCICONS

10613002

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

双链RNA (dsRNA) ELISA试剂盒(J2)

Kit

SCICONS

10623002

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

双链RNA (dsRNA) ELISA试剂盒(K1)

Kit

SCICONS

10623005

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

双链RNA (dsRNA) ELISA试剂盒(K1)

Kit

SCICONS

10613005

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

双链RNA (dsRNA) ELISA试剂盒(J2)

Kit

SCICONS

10030010

Mouse anti double-stranded RNA (K2)

小鼠抗双链RNA单克隆抗体 (K2)(干冰运输)

10ml

SCICONS

10030005

Mouse anti double-stranded RNA (K2)

小鼠抗双链RNA单克隆抗体 (K2)(干冰运输)

5ml

 

mRNA疫苗质量控制知多少

SCICONS总部位于匈牙利的锡兹拉库(Szirák),是一家提供与双链RNA分子杂交的小鼠单克隆抗体的厂家,SCICONS在1990年就开始利用杂交瘤细胞系生产抗双链RNA(anti-dsRNA)的单克隆抗体,客户遍布世界很多国家和地区,在美国有超过一半的州都在使用SCICONS的单克隆抗体,客户包括众多研究机构的学者,发表的文章超过200多篇。SCICONS于2021年4月13日被Nordic-MUbio BV收购。

参考文献:

  1. 新型冠状病毒预防用mRNA疫苗药学研究技术指导原则(试行)
  2. Schönborn, 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.