如果把人體細(xì)胞想象成一座座“微型工廠”,那么mRNA就像一張臨時(shí)送達(dá)的“生產(chǎn)指令”。
這張指令通常不會(huì)永久改變細(xì)胞的遺傳信息,也不會(huì)長期留在體內(nèi)。它只是在一段時(shí)間內(nèi)告訴細(xì)胞:請(qǐng)按照這段信息,生產(chǎn)一種特定蛋白。完成任務(wù)后,mRNA會(huì)逐漸降解,但其誘導(dǎo)的蛋白表達(dá)或生物學(xué)效應(yīng)可能持續(xù)一段時(shí)間。
正是這種看似簡單的機(jī)制,讓mRNA技術(shù)在大流行期間一戰(zhàn)成名。它讓疫苗設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的速度大幅提升,也讓全球第一次真正看到:原來疫苗開發(fā)和生產(chǎn)可以快到這種程度。
但科學(xué)家真正想問的問題,遠(yuǎn)不止于此。
如果mRNA可以讓細(xì)胞生產(chǎn)病毒抗原,那么它能不能讓細(xì)胞生產(chǎn)人體缺失的酶?能不能讓人體短暫制造治療性抗體?能不能把基因編輯工具送進(jìn)細(xì)胞?甚至,能不能直接把免疫細(xì)胞“改造”成攻擊疾病的武器?
近日,《自然》旗下期刊Nature Reviews Drug Discovery發(fā)表綜述文章,系統(tǒng)梳理了mRNA治療藥物的進(jìn)展,并指出:mRNA技術(shù)正在從“疫苗時(shí)代”走向“療法時(shí)代”。但這條路并不像復(fù)制疫苗成功那么簡單。
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mRNA疫苗的成功,可以看作是“mRNA 1.0”的臨床驗(yàn)證。它證明了一件重要的事:經(jīng)過合理設(shè)計(jì)和遞送,mRNA可以在人體內(nèi)發(fā)揮作用,并產(chǎn)生足夠強(qiáng)的生物學(xué)效果。
但治療性mRNA面對(duì)的是另一場更艱難的考試。
疫苗通常只需要短暫表達(dá)抗原,而且適度激活免疫系統(tǒng)反而有助于產(chǎn)生保護(hù)性免疫反應(yīng)。可是,對(duì)于治療藥物來說,情況完全不同。很多疾病需要的是更精準(zhǔn)、更可控的表達(dá)。比如,罕見遺傳病患者可能需要長期、反復(fù)接受mRNA治療;心臟、腎臟、肌肉或中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,則要求mRNA真正到達(dá)特定組織和器官;基因編輯療法還需要在短時(shí)間內(nèi)完成編輯,同時(shí)盡量減少長期安全風(fēng)險(xiǎn)。
換句話說,mRNA要從疫苗變成更廣泛的治療藥物,必須學(xué)會(huì)一件事:不僅要“會(huì)表達(dá)”,還要“表達(dá)在正確的地方、正確的時(shí)間、正確的強(qiáng)度”。
這就是所謂mRNA治療藥物“2.0時(shí)代”的核心。
在mRNA 1.0階段,科學(xué)家重點(diǎn)解決的是如何讓mRNA更穩(wěn)定、更高效、更不容易被先天免疫系統(tǒng)誤認(rèn)為“外來入侵者”。圍繞這一目標(biāo),研究人員不斷優(yōu)化mRNA分子的帽結(jié)構(gòu)、非翻譯區(qū)、編碼序列、核苷修飾和poly(A)尾;同時(shí),脂質(zhì)納米顆粒(LNP)成為重要遞送工具,幫助mRNA躲過體內(nèi)降解,并進(jìn)入目標(biāo)細(xì)胞。
但這些還不夠。
目前很多LNP遞送系統(tǒng)進(jìn)入血液后,最容易被肝臟攝取。這對(duì)于某些肝臟相關(guān)疾病是優(yōu)勢(shì),但對(duì)于心臟、肺、腎臟、肌肉、大腦等器官疾病,卻成為限制。mRNA療法要打開更大的疾病版圖,就必須突破“肝臟偏好”,實(shí)現(xiàn)更高效的肝外遞送。
與此同時(shí),重復(fù)給藥也是一大難題。許多治療性mRNA不像疫苗那樣打幾針就結(jié)束,而是可能需要長期使用。如果遞送載體或mRNA本身反復(fù)激活免疫系統(tǒng),不僅可能影響安全性,也可能削弱后續(xù)給藥效果。因此,開發(fā)更“免疫靜默”的mRNA遞送系統(tǒng),是mRNA 2.0繞不開的課題。
盡管挑戰(zhàn)重重,臨床探索已經(jīng)在多個(gè)方向展開。
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第一個(gè)方向是讓mRNA編碼分泌蛋白。比如,早期VEGFA mRNA研究嘗試讓局部組織短暫產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長因子A,從而促進(jìn)血管生成和組織修復(fù)。這類研究證明,mRNA不一定非要進(jìn)入每一個(gè)病變細(xì)胞;只要能讓部分細(xì)胞生產(chǎn)并釋放治療性蛋白,就有可能影響周圍組織環(huán)境。
第二個(gè)方向是讓mRNA編碼抗體。傳統(tǒng)抗體藥物通常需要復(fù)雜的體外生產(chǎn)、純化和制劑流程。而mRNA抗體療法的設(shè)想是:把抗體的“生產(chǎn)說明書”送進(jìn)體內(nèi),讓患者自己的細(xì)胞短暫生產(chǎn)治療性抗體。無論是單克隆抗體,還是雙特異性抗體,這種模式都有可能縮短從抗體設(shè)計(jì)到臨床驗(yàn)證的路徑。
第三個(gè)方向是罕見病酶替代療法。很多罕見遺傳病的根源,是患者體內(nèi)缺少某種關(guān)鍵酶。傳統(tǒng)重組蛋白療法有時(shí)難以到達(dá)細(xì)胞內(nèi)正確位置,AAV基因療法又存在免疫反應(yīng)、載荷容量和重復(fù)給藥等限制。mRNA則提供了另一種可能:反復(fù)給細(xì)胞發(fā)送“臨時(shí)指令”,讓它們生產(chǎn)缺失的酶。對(duì)于一些需要多個(gè)蛋白亞基共同發(fā)揮作用的酶,mRNA平臺(tái)甚至可以同時(shí)遞送多條指令。
第四個(gè)方向是個(gè)體化癌癥免疫治療。腫瘤細(xì)胞中常常存在患者特異性的突變,這些突變可能產(chǎn)生所謂“新抗原”。個(gè)體化mRNA癌癥疫苗的思路,就是根據(jù)每位患者腫瘤中的突變,快速設(shè)計(jì)一組mRNA序列,誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)識(shí)別并攻擊癌細(xì)胞。隨著測序、算法預(yù)測和生產(chǎn)流程加速,mRNA平臺(tái)有望讓個(gè)體化治療變得更快、更可及。
第五個(gè)方向是基因編輯。CRISPR核酸酶、堿基編輯器等工具本質(zhì)上也是蛋白質(zhì)或蛋白復(fù)合物。用mRNA來表達(dá)這些編輯工具,有一個(gè)天然優(yōu)勢(shì):它們可以短暫出現(xiàn),完成編輯任務(wù)后迅速消退。這種“短暫存在”有望降低長期表達(dá)帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此,在體內(nèi)基因編輯療法中,mRNA正成為一個(gè)重要治療形式。
第六個(gè)方向是免疫細(xì)胞重編程。過去,CAR-T等細(xì)胞療法通常需要把患者細(xì)胞取出體外,改造后再輸回體內(nèi)。而mRNA技術(shù)正在推動(dòng)一種更靈活的想象:能不能通過mRNA在體外甚至體內(nèi)短暫改造免疫細(xì)胞,讓它們獲得新的識(shí)別和攻擊能力?如果這一方向成熟,mRNA可能成為連接細(xì)胞療法、免疫療法和基因療法的重要橋梁。
從這些探索可以看出,mRNA正在從一種“疫苗技術(shù)”變成一種更通用的藥物平臺(tái)。它的價(jià)值不只是快,而是靈活。它可以編碼分泌蛋白、抗體、酶、抗原、編輯工具,也可以參與免疫細(xì)胞改造。不同疾病需要什么蛋白,mRNA理論上就可以提供相應(yīng)的“生產(chǎn)指令”。
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圖片來源:123RF
但真正決定mRNA療法未來的,不是概念有多漂亮,而是技術(shù)能否足夠成熟。
從更長遠(yuǎn)的角度來看,未來的mRNA 2.0很可能會(huì)發(fā)展成為一個(gè)高度模塊化的平臺(tái)。科學(xué)家可以通過環(huán)狀RNA、自擴(kuò)增RNA、多poly(A)尾等設(shè)計(jì)延長表達(dá)時(shí)間;利用AI優(yōu)化序列,提高翻譯效率和穩(wěn)定性;通過微小RNA(miRNA)結(jié)合位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)組織或細(xì)胞特異性表達(dá);借助新一代LNP、配體修飾遞送系統(tǒng)以及吸入制劑等創(chuàng)新技術(shù),將mRNA精準(zhǔn)遞送至肺、心臟、肌肉、腎臟等更多組織器官。
然而,無論是更復(fù)雜的RNA結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還是更精準(zhǔn)的遞送系統(tǒng)開發(fā),一個(gè)問題始終貫穿研發(fā)全過程:研究人員如何準(zhǔn)確了解這些mRNA藥物在體內(nèi)去了哪里、持續(xù)了多久,以及是否真正實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的藥代動(dòng)力學(xué)(PK)特征?隨著mRNA療法從概念驗(yàn)證逐步邁向臨床和商業(yè)化階段,高質(zhì)量的生物分析能力正在成為支撐創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)設(shè)施。
針對(duì)這一需求,藥明康德生物分析部(BAS)已建立面向脂質(zhì)納米顆粒遞送mRNA藥物的系統(tǒng)化藥代動(dòng)力學(xué)檢測能力,可為mRNA療法和疫苗研究提供從方法開發(fā)到樣本檢測與數(shù)據(jù)分析的一體化生物分析支持。針對(duì)準(zhǔn)確量化LNP包封mRNA中面臨的諸多挑戰(zhàn),,生物分析部基于高靈敏度RT-qPCR技術(shù)構(gòu)建了完整的分析流程,涵蓋樣本采集、核酸提取、特異性引物與探針設(shè)計(jì)、靶標(biāo)序列檢測以及數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵環(huán)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LNP包封mRNA的精準(zhǔn)定量與藥代動(dòng)力學(xué)評(píng)估。
在方法學(xué)開發(fā)方面,生物分析部通過優(yōu)化LNP中mRNA的釋放與提取策略,并結(jié)合多套引物與探針篩選及標(biāo)準(zhǔn)曲線評(píng)估,確保檢測方法在特異性、擴(kuò)增效率和穩(wěn)定性等方面滿足行業(yè)共識(shí)中的高標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí),團(tuán)隊(duì)還建立了多重PCR檢測體系,可在同一樣本中同步定量多個(gè)mRNA靶標(biāo),適用于含多種mRNA成分的復(fù)雜LNP的臨床生物分析。通過嚴(yán)格的方法學(xué)驗(yàn)證,藥明康德BAS能夠提供可靠、合規(guī)的PK數(shù)據(jù)支持,為LNP-mRNA藥物的體內(nèi)分布研究、劑量優(yōu)化以及臨床轉(zhuǎn)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)基礎(chǔ),助力合作伙伴加速mRNA創(chuàng)新療法的研發(fā)進(jìn)程。
大流行讓mRNA技術(shù)第一次改變世界,而正在到來的mRNA 2.0時(shí)代,則有望讓這項(xiàng)技術(shù)真正走向更廣泛的疾病治療領(lǐng)域。從遞送技術(shù)到RNA工程,從基因編輯到細(xì)胞重編程,再到支撐臨床轉(zhuǎn)化的生物分析能力,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都在共同推動(dòng)這一平臺(tái)不斷成熟。而隨著越來越多關(guān)鍵技術(shù)瓶頸被突破,mRNA或許將從一種成功的疫苗技術(shù),成長為未來藥物研發(fā)最重要的平臺(tái)之一。
參考資料:
[1] Chien KR, Foo KS, Witman N. Towards mRNA therapeutics 2.0. Nat Rev Drug Discov. 2026 Jun 3. doi: 10.1038/s41573-026-01459-7. Epub ahead of print. PMID: 42236989.
免責(zé)聲明:本文僅作信息交流之目的,文中觀點(diǎn)不代表藥明康德立場,亦不代表藥明康德支持或反對(duì)文中觀點(diǎn)。本文也不是治療方案推薦。如需獲得治療方案指導(dǎo),請(qǐng)前往正規(guī)醫(yī)院就診。
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