[发明专利]无帽线性且无修饰尿苷的mRNA技术平台

说明书

本申请公开了一种mRNA‑LNP的构建方法及应用，并以此构建方法和应用技术为基础形成高效、稳定的无帽线性且无修饰尿苷的mRNA技术平台。所构建的mRNA，其结构为包括5'非编码区、编码区、poly A片段区的线性结构，所述mRNA结构简易，在体内外表达稳定、表达量高。通过一种全新的脂质纳米粒载体与前述无帽线性且无修饰尿苷的mRNA制备形成mRNA‑LNP，所述方法制备mRNA‑LNP的效率高，制备产物稳定、性能好、制备成本低，所制得的mRNA‑LNP可用于制备疫苗或药物。

技术领域

本申请涉及mRNA构建技术领域，尤其涉及一种无帽线性且无修饰尿苷的mRNA技术平台的构建方法及应用，所述应用包含用所述无帽线性且无修饰尿苷的mRNA技术平台制备mRNA疫苗或药物。

背景技术

mRNA，也叫信使RNA(messenger RNA)，负责传递DNA中储存的遗传信息，指导细胞中蛋白质的合成。理论上，应用mRNA技术将修饰后的mRNA分子送入细胞质，mRNA利用细胞质内的氨基酸进行翻译，可以生成任何所需的蛋白质。然而mRNA具有极不稳定、易引发不必要的免疫反应、易被体内外广泛存在的RNA酶降解、依赖于靶细胞中的翻译机制等特征，数十年来，科学家们为之探索。

研究发现mRNA存在许多化学修饰，在mRNA的稳定性方面具有生物学意义。目前，普遍应用于mRNA的化学修饰有以下几种：N1-和N6-甲基腺苷(m1A，m6A，m6Am)、3-和5-甲基胞嘧啶(m3C，m5C)、5-羟甲基胞嘧啶(hm5C)、2'-O-甲基化(Nm)和假尿苷(Ψ)。

在上述化学修饰中，m1A上的甲基会阻断Watson-Crick碱基配对，从而改变mRNA结构，促进翻译起始；m6A是可逆的动态RNA修饰，是RNA代谢调控不可或缺的组成部分，可调节mRNA的稳定性，剪接，转运，定位和翻译；5-甲基胞嘧啶(m5C)影响RNA的结构稳定性和翻译效率，可以促进mRNA的核输出；2'-O-甲基化是RNA的共转录或转录后修饰，可以增加RNA的疏水性，保护其免受核酸酶攻击，稳定RNA的螺旋结构，也可影响RNA与蛋白质或其他RNA的相互作用；假尿苷(Ψ)则是首次发现也是含量最丰富的RNA修饰。Katalin Karikó等人相继发现，将假尿苷引入RNA中能降低其免疫原性，并且RNA的免疫原性随着假尿苷引入比例的增高而降低；用假尿苷完全替代尿苷的mRNA不仅能极大地降低mRNA的免疫原性，还能提高mRNA的稳定性并增强其翻译能力；2015年，Oliwia Andries等人发现用N1-甲基假尿苷完全替代尿苷比用假尿苷完全替代尿苷更能降低mRNA的免疫原性，且更能增强mRNA的蛋白表达能力；已上市的两款新型冠状病毒mRNA疫苗mRNA-1273(Moderna)和BNT162b2(辉瑞-BioNTech)均使用N1-甲基假尿苷三磷酸(N1mψTP)取代尿苷三磷酸(UTP)。