環(huán)狀RNA在生物體細胞內(nèi)極其穩(wěn)定，是治療人類疾病的熱門靶點。其應(yīng)用潛力非常大，為生物醫(yī)藥領(lǐng)域開拓了全新的思路。功能較明確的環(huán)狀RNA既可以作為某些疾病診斷的生物標(biāo)志物，也可以作為某些重要疾病，尤其是免疫性疾病和癌癥的治療性靶點，廣泛應(yīng)用于感染性疾病、罕見病、血液病、腫瘤的治療，兼具研究和應(yīng)用價值。

日前，專注于國際前沿環(huán)狀RNA技術(shù)開發(fā)新型疫苗及多個新型治療領(lǐng)域的圓因(北京)生物科技有限公司(以下簡稱圓因生物)宣布其順利完成了超2.8億元的A輪融資。如今，環(huán)狀RNA技術(shù)已成為多家公司的開發(fā)重點。

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環(huán)狀RNA之所以受到科研人員和資本的青睞，離不開其自身的優(yōu)勢。研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源性的環(huán)狀RNA雖然絕大部分不能表達蛋白，但是可以在細胞內(nèi)行使各種調(diào)節(jié)作用。同時，環(huán)狀RNA的結(jié)構(gòu)讓它們能夠避免被先天免疫系統(tǒng)和核酸外切酶識別。因此，同線狀RNA相比，環(huán)狀RNA更穩(wěn)定，生產(chǎn)工藝相對簡單，遞送效率相對較高，優(yōu)勢明顯。

具有線性RNA不可比擬的優(yōu)勢

“環(huán)狀RNA是一類特殊的非編碼RNA分子，在細胞和組織內(nèi)特異性表達，行使各種調(diào)控功能。與線性RNA不同，環(huán)狀RNA具有完整的環(huán)形結(jié)構(gòu)，可避免被核酸外切酶降解。同時環(huán)狀RNA的結(jié)構(gòu)能避免被先天免疫系統(tǒng)識別?！北本┐髮W(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授魏文勝介紹，因此環(huán)狀RNA比線性RNA更穩(wěn)定、更保守，不易降解。

由于環(huán)狀RNA具有更穩(wěn)定、產(chǎn)生的抗原水平更高且維持時間更長、生產(chǎn)工藝相對簡單等不可比擬的優(yōu)勢，目前它已成為核酸藥物領(lǐng)域的研究熱點?！斑^去大家認為環(huán)狀RNA不具備翻譯功能。但近年來的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)構(gòu)建后，如插入IRES(內(nèi)部核糖體進入位點)元件、目標(biāo)蛋白序列后，環(huán)狀RNA可在細胞內(nèi)翻譯產(chǎn)生目標(biāo)蛋白質(zhì)?！蔽何膭僬f。

例如在新冠環(huán)狀RNA疫苗研發(fā)中，科研人員構(gòu)建了編碼新冠病毒感染細胞所需的受體結(jié)合域(RBD)序列及幫助RBD形成三聚體的結(jié)構(gòu)域。經(jīng)遞送進入細胞后，環(huán)狀RNA疫苗即可表達具有較高免疫原性的RBD三聚體，誘導(dǎo)機體產(chǎn)生強大的細胞免疫和體液免疫應(yīng)答，并產(chǎn)生較長時間的免疫記憶，從而達到預(yù)防新冠病毒引起的新冠肺炎的作用。

圓因生物建立的環(huán)狀RNA技術(shù)平臺，可根據(jù)病毒序列快速研制出疫苗，這也是其應(yīng)對病毒變異的一大優(yōu)勢。同時該技術(shù)平臺也可廣泛應(yīng)用于遺傳性疾病的蛋白替代治療等相關(guān)疾病領(lǐng)域，只需給患者較低劑量的環(huán)狀RNA藥物即可獲得預(yù)期的治療效果。

此外，環(huán)狀RNA在生物體細胞內(nèi)極其穩(wěn)定，是治療人類疾病的熱門靶點。其應(yīng)用潛力非常大，為生物醫(yī)藥領(lǐng)域開拓了全新的思路。魏文勝進一步解釋，功能較明確的環(huán)狀RNA既可以作為某些疾病診斷的生物標(biāo)志物，也可以作為某些重要疾病，尤其是免疫性疾病和癌癥的治療性靶點，廣泛應(yīng)用于感染性疾病、罕見病、血液病、腫瘤的治療，兼具研究和應(yīng)用價值。

不過，目前環(huán)狀RNA療法的開發(fā)仍然處于早期臨床前階段，僅有少數(shù)研究團隊在推進環(huán)狀RNA從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。雖然該領(lǐng)域的企業(yè)尚未公布具體產(chǎn)品管線，但參考mRNA的產(chǎn)業(yè)布局，開發(fā)傳染病疫苗、個性化腫瘤疫苗、免疫療法、蛋白替代療法，仍是該領(lǐng)域聚焦的主要方向。

紛紛布局技術(shù)平臺和產(chǎn)品管線

環(huán)狀RNA被發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，直到最近幾年，隨著二代測序等技術(shù)的發(fā)展，環(huán)狀RNA的各種特性也逐漸顯露出來。這個全新的研究領(lǐng)域也在短時間內(nèi)得到了飛速發(fā)展，我國科學(xué)家也在這一領(lǐng)域進行了積極探索。

針對基礎(chǔ)研究，5月17日，中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心(生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所)研究員陳玲玲帶領(lǐng)的團隊在《細胞》上發(fā)表環(huán)狀RNA綜述。該論文總結(jié)了環(huán)狀RNA一系列轉(zhuǎn)化應(yīng)用場景：如作為RNA適配體、miRNA和蛋白質(zhì)的分子海綿、反義RNA、調(diào)控細胞內(nèi)天然免疫反應(yīng)、蛋白質(zhì)翻譯載體及疾病相關(guān)分子標(biāo)志物等，為進一步改造和利用環(huán)狀RNA提供了新思路。

在藥物分子靶點研究方面，6月6日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強磁場科學(xué)中心研究員林文楚課題組在《分子癌》上發(fā)表論文，介紹了環(huán)狀RNA作為分子海綿同時結(jié)合多個miRNA，進而調(diào)控單一信號通路參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展進程。該研究成果有望為小細胞肺癌提供新的分子標(biāo)志物和治療靶點。

此外，在疫苗的開發(fā)制備方面，3月31日，魏文勝課題組在《細胞》上在線發(fā)表環(huán)狀RNA疫苗相關(guān)研究論文。該項研究中制備的基于新冠病毒德爾塔變異株RBD的環(huán)狀RNA疫苗，對多種新冠病毒變異株具有廣譜保護力。

圓因生物CEO湯曉東博士表示，環(huán)狀RNA技術(shù)前景可期也體現(xiàn)在新銳公司的融資情況中。2021年以來，環(huán)狀RNA領(lǐng)域?qū)掖潍@巨額融資。其中Orna Therapeutics自2019年成立以來，累計融資約1億美元，聚焦開發(fā)原位CAR-T療法；而2017年成立的Laronde公司，融資約5億美元，擬通過打造eRNA的模塊化技術(shù)平臺，在未來十年內(nèi)創(chuàng)造出100種環(huán)狀RNA藥物。

在國內(nèi)，以圓因生物為代表的環(huán)狀RNA新銳企業(yè)，與國際企業(yè)齊頭并進，紛紛打造了獨有的環(huán)狀RNA技術(shù)平臺，并已在部分產(chǎn)品管線上，走在了世界前列。據(jù)介紹，圓因生物首先建立了體外高效制備高純度環(huán)狀RNA的技術(shù)平臺，針對新冠病毒及其變異株，設(shè)計了編碼新冠病毒刺突蛋白RBD的環(huán)狀RNA疫苗。該環(huán)狀RNA疫苗對多種新冠病毒變異株具有廣譜保護力，為針對當(dāng)前快速變異的新冠病毒的疫苗研發(fā)和接種策略提供了參考依據(jù)。

據(jù)悉，該項目已完成了恒河猴體內(nèi)動物攻毒實驗，成功實現(xiàn)了概念性驗證。該項目的研究進展也表明我國在環(huán)狀RNA的環(huán)化方法、純化方案等關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點，走在了世界前列。同時，圓因生物通過環(huán)狀RNA技術(shù)平臺，在感染性疾病、自身免疫性疾病、罕見病以及癌癥的預(yù)防或治療領(lǐng)域，也進行了多管線的產(chǎn)品布局。

實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還需優(yōu)化關(guān)鍵環(huán)節(jié)

mRNA(線性RNA)自身存在精準(zhǔn)合成難度高、易降解、難保存等特殊性，使得mRNA藥物在過程控制、工程保證、大規(guī)模制備工藝、質(zhì)量控制與質(zhì)量體系等方面面臨挑戰(zhàn)。即便如此，伴隨新冠病毒的蔓延，2020年兩款mRNA疫苗在各界的共同努力下，迅速實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。

與mRNA相比，環(huán)狀RNA結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、工藝更加簡潔、遞送更加靈活、生產(chǎn)和運輸保存成本更低，因此產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢更加明顯，是下一代新型藥物開發(fā)的理想平臺。盡管環(huán)狀RNA優(yōu)勢明顯，但其產(chǎn)業(yè)化也面臨諸多問題?！叭缫獙崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，需在體外進行工藝放大，其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括體外轉(zhuǎn)錄、環(huán)化、純化等步驟的優(yōu)化，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的過程控制、工程保證、質(zhì)量控制等，都需要工藝探索和工藝確認的過程。”湯曉東說，如何通過打造完善的研發(fā)和工藝體系，帶動上游供應(yīng)鏈的發(fā)展，也是加快環(huán)狀RNA技術(shù)落地的重要因素。

魏文勝指出，目前環(huán)狀RNA的環(huán)化方法、純化策略尚不成熟，其潛在的免疫原性對疫苗研發(fā)的影響并不清楚。諸多未知因素制約著環(huán)狀RNA的研發(fā)應(yīng)用。

湯曉東表示，本輪融資后，圓因生物將加快產(chǎn)業(yè)化進程，通過科學(xué)家、企業(yè)家和各界人士的共同努力，加快創(chuàng)新技術(shù)的臨床應(yīng)用。

◎本報記者 陳 曦 實習(xí)生 嚴 晨