mRNA產(chǎn)業(yè)迎來歷史機(jī)遇國產(chǎn)力量加速崛起

前沿技術(shù)平臺快速發(fā)展，孕育廣闊成長空間mRA技術(shù)發(fā)展歷史悠久，遞交和修飾技術(shù)的成熟促使其進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。mNA是由A的一條鏈作為模板轉(zhuǎn)錄而來、攜帶遺傳信息指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的一類單鏈核糖核酸。1961年mNA這類生物大分子首次被發(fā)現(xiàn)，之后臨床應(yīng)用不斷得以拓展，期間以mA技術(shù)為核心的相關(guān)研發(fā)企業(yè)也初見端倪，如Cac、och和ora等。2015年后，遞送技術(shù)與修飾技術(shù)的成熟推動其加速發(fā)展，而2020年的新冠疫情使得mNA疫苗和藥物受到全球廣泛的關(guān)注，從而帶動mNA領(lǐng)域的研究快速發(fā)展。圖：RA技術(shù)發(fā)展歷程料源：urR病mRA藥物可以激發(fā)人體自身免疫系統(tǒng)，治療效果顯著。mNA藥物基原理是將已修飾的mNA模板注射到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，在胞內(nèi)產(chǎn)生對應(yīng)蛋白產(chǎn)物，分泌至胞外后可以刺激人體的免疫系統(tǒng)，從而產(chǎn)生免疫反應(yīng)。該免疫反應(yīng)主要是通過在mNA的編碼序列中引入分泌信號實(shí)現(xiàn)，常規(guī)的蛋白無法引起類似反應(yīng)。圖：RA藥物治療原理料源：urmRA可用于表達(dá)各類蛋白，引領(lǐng)現(xiàn)代制藥的第三次浪潮，靶點(diǎn)豐富安全性高。mNA在理論上能夠表達(dá)任何蛋白質(zhì)，因此可以探索治療幾乎所有基于蛋白質(zhì)的疾病，用于精準(zhǔn)的個(gè)體化治療。與目前的療法相比，mNA優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩方面：1）安全性高：僅在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)表達(dá)，無需進(jìn)入細(xì)胞核，效率高，且沒有整合進(jìn)基因組的風(fēng)險(xiǎn)，免疫源性低，代謝產(chǎn)物純天然，沒有持續(xù)累積毒性的風(fēng)險(xiǎn)；2）靶點(diǎn)豐富：很多難成藥的蛋白或胞內(nèi)蛋白均可由mA編碼表達(dá)，且可分泌至胞外、靶向受體或循環(huán)系統(tǒng)，靶向性選擇更加豐富。治療維度 原理 特點(diǎn)表：RA療法與其治療維度 原理 特點(diǎn)基因?qū)?/p>

RNA療

將修飾RNA分子送入細(xì)胞質(zhì)，用細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的自有核苷酸進(jìn)行轉(zhuǎn)錄表達(dá)，生成所需要的蛋白質(zhì)

導(dǎo)入經(jīng)基因工程修飾過后的RNA，而發(fā)揮療效的是其編碼自體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)面

NA療法 將特定基因引入細(xì)胞核內(nèi)，以糾缺陷基因，永久根治疾病蛋白質(zhì)療法 向身體輸送特定蛋白質(zhì)，以幫助復(fù)疾病，治療疼痛或重建結(jié)構(gòu)

基因組插入風(fēng)險(xiǎn)、永久改變基因難以導(dǎo)入細(xì)胞核蛋白體內(nèi)難表達(dá)、生產(chǎn)工藝復(fù)雜外源性蛋白質(zhì)抗原性強(qiáng)（易降解料源：ur前瞻性研究迅速崛起，RA有望成為下一個(gè)萬億術(shù)下游應(yīng)用場景豐富，全球mRA研究如火如荼。根據(jù)atue相關(guān)統(tǒng)計(jì)，截至2021年7月底，全球mA疫苗和藥物在研管線共180條，雖大多數(shù)處于早期階段，但其中新冠相關(guān)應(yīng)用僅有22條，其余傳染病、罕見病和腫瘤相關(guān)則多達(dá)158條，充分說明雖然新冠疫情推動了mNA技術(shù)的研發(fā)，但其應(yīng)用場景在持續(xù)拓寬，并不局限于新冠領(lǐng)域。綜合考慮臨床管線成功概率、推出時(shí)間及潛在市場需求等因素，預(yù)計(jì)2035年全球mNA醫(yī)藥市場規(guī)模約230億美元。圖：全球mRA疫苗和藥物在研管線 料源：ur頭研院mRA全球三大巨頭充分布局各類應(yīng)用場景，其中免疫領(lǐng)域進(jìn)展最快。根據(jù)技術(shù)手段的不同，mNA技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要分為：免疫療法、蛋白質(zhì)替代療法和再生醫(yī)學(xué)療法，其中免疫療法中的預(yù)防性疫苗和腫瘤免疫是目前的研究熱點(diǎn)。截至2022年4月，按適應(yīng)癥來區(qū)分，ora、och和Cac的已上市和在研管線共計(jì)43條，其中免疫療法中的預(yù)防性疫苗和腫瘤免疫治療分別為19條和4條，蛋白替代療法8條以及再生細(xì)胞療法3條。從臨床進(jìn)展來看，進(jìn)入II期及以上臨床階段的有11條，且集中于免疫治療領(lǐng)域，相對來說成熟的種仍然較少，行業(yè)處于快速發(fā)展的初期階段。表：oena、Bich及CucmRA疫苗在研管線司 類 癥 點(diǎn) 展 前 床I期 床II期 床III期 市

染 SSo2SpnCV染 CVRV染 RV染 ZKV感 ilza型H9感 H7型H8感 EV染 EV染 CHKVHIV染 HIV染 iVZV染 ZVHSV染 HSV瘤 I2;上odra

療

;;癌;;癌

IILKS瘤 I1;II痛

EGAich

法法療

癥 T癥 病I型 Ge征 竭 lxin癥 Gl病 I2病 1癥 H染 SSo2Spn感 ilzairs染 ZKV瘤 EYE-ES1癌 C0腺

C-B癌Cc 治療瘤SSCSEMAGEGEsrviiEO1RRIIR8e癥法SSo2Spnilzairsrbisirs感病苗R7StiblPCCI、C6瘤C9癌癌癌癌料源醫(yī)魔，從三大巨頭的在研管線可以看到，目前僅免疫療法和蛋白替代療法有項(xiàng)目進(jìn)入臨床I期，再生細(xì)胞療法在研管線少且均處于早期階段，因此我們重點(diǎn)討論前兩種mNA療法的適應(yīng)癥、與常規(guī)技術(shù)比較等。疫苗初露鋒芒，mRA前沿技術(shù)首次得到產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證。mNA疫苗具備安全性高、批次間差異小，具有響應(yīng)快速、廉價(jià)量產(chǎn)的優(yōu)勢，因此能大幅節(jié)省時(shí)間成本及研發(fā)、生產(chǎn)費(fèi)用，但mNA疫苗對于存儲條件要求高，需保存在超低溫環(huán)境。在所有mNA技術(shù)應(yīng)用場景中，疫苗技術(shù)研發(fā)進(jìn)展最快，目前全球范圍內(nèi)有輝瑞oNtch和ora的2款mNA預(yù)防性疫苗獲批或獲得EA批件。局限性優(yōu)點(diǎn)代表產(chǎn)品技術(shù)成熟度生產(chǎn)速度原理疫苗類型表局限性優(yōu)點(diǎn)代表產(chǎn)品技術(shù)成熟度生產(chǎn)速度原理疫苗類型苗苗

性顆 快 而性減異活 快 機(jī)病應(yīng)將

質(zhì)等

運(yùn)次等

等癥疫等要種有等差苗

方到蛋

慢 高 等

運(yùn)

免等粒

白質(zhì)病

快 高 疫

等

原糖等產(chǎn)影

體體的mA接量mA細(xì)mN 利體達(dá)A苗 成快熟苗免胞使原生應(yīng)一化

快 等

苗 疫

；高A

答

快

易等

不；程種等料源中醫(yī)雜，圖：歷年NA疫苗臨床試驗(yàn)數(shù)目（個(gè)） 料源：di.or10.01/j.in.221.3.08（21未計(jì)全）國內(nèi)RA疫苗研發(fā)熱情不減，臨床持續(xù)推進(jìn)。截至2022年4月，國內(nèi)mNA疫苗在研管線有23條，10條為非新冠疫苗相關(guān)，顯示mA的疫苗應(yīng)用場景也在不斷拓寬。目前國內(nèi)雖未有產(chǎn)品獲得正式上市批準(zhǔn)，但已經(jīng)有多個(gè)mNA疫苗候選藥物進(jìn)入到臨床階段，進(jìn)展最快的屬艾博生物、軍科院和沃森生物共同研制的Co，全球和國內(nèi)均已進(jìn)入I期臨床。構(gòu)稱點(diǎn)癥段構(gòu)稱點(diǎn)癥段))tzin SSo2tzin SSo2Spnbmrn SSo2Spn染染市IIII床II床I床;物;物物物(苗)RA;藥業(yè);物;院物

gln SSo2 染 I/I床 報(bào)CX SSo2Spn 染 III床 III床Q3 SSo2Spn 染 床 9 SSo2 染 II床 II床2 risis 病 前 前iHR1 HCR4 HIV染 II床 報(bào)R2 HVEHVE7 癌 前 報(bào)1SSo2Spn染I/I床I床SC3otille瘤I床報(bào)SIC3 SSo2Spn 染 前 前2 otille ;;癌 I床 S6 SSo2 染 床 mA苗1otmA苗1otille瘤前前因2otilleHV染前前SocSSo2Spn染前前物EOI1otille瘤前前苗RVmA苗RVRV染前前瘤mAotille瘤前前

SSo2 染 床 報(bào)物ZiASSo2染前前料源醫(yī)魔，蛋白替代療法尚在探索中，部分臨床結(jié)果顯示應(yīng)用潛力較大。蛋白替代療法是指利用mNA表達(dá)因?yàn)榛蛲蛔兌笔У牡鞍讈砘謴?fù)患者體內(nèi)的蛋白水平，目前主要聚焦于遺傳性代謝疾病，大多數(shù)基于mNA的蛋白治療均在早期（臨床I期及之前）研究，進(jìn)度最快的是阿斯利康和ora共同啟動的AZD8601，其治療策略是通過在局部誘導(dǎo)EG-A蛋白的表達(dá)，促進(jìn)支配供血不足的心肌區(qū)域的新血管再生。該療法主要針對I型糖尿病、心臟衰竭和心絞痛三類患者，其中針對I型糖尿病患者的I期臨床數(shù)據(jù)顯示，在給藥后約4-24小時(shí)，mNA治療部位的EG-A蛋白水平高于安慰劑治療部位，且瞬時(shí)皮膚血流增強(qiáng)，顯示其可能具備促進(jìn)血管再生的能力。鑒于蛋白替代療法的前瞻性，國內(nèi)尚無mNA蛋白替代療法的在研管線公布。圖：AZD61項(xiàng)目中顯示mRA療法可以促進(jìn)血管再生 料源：di:0.03/s446-01-0852-4復(fù)盤抗體藥物的崛起之路，mRA作為顛覆性技術(shù)有望成就下一個(gè)萬億市場。NA是一項(xiàng)跨時(shí)代的生物技術(shù)，給很多領(lǐng)域帶來了新的革命性的治療方法，我們類比同樣給醫(yī)藥領(lǐng)域帶來重大改革的抗體技術(shù)，從抗體藥物的獲批情況來看，大體分為三個(gè)階段1）1986-1996年蟄伏期，1986年出現(xiàn)了第一個(gè)獲A批準(zhǔn)的單抗藥物，之后鮮有相關(guān)藥物獲批，行業(yè)技術(shù)處于儲備階段；2）1997-213年爬坡期，期間平均每年有1.65款抗體藥物獲批，趨勢較為平穩(wěn)；3）2014年至今快速發(fā)展期，截至2021年4月，有65款藥物在此期間獲批，且每年獲批數(shù)量仍呈現(xiàn)上升趨勢，目前總計(jì)獲批的抗體藥物數(shù)量超過100款，而且這一數(shù)字還在不斷增加，現(xiàn)在每年獲批的抗體類藥物已經(jīng)占A新藥的近五分之一。圖：1年4月，DA獲批第0款抗體藥物料源：di:0.03/d457-02-0079-7類比抗體市場，mRA市場未來或在萬億以上。根據(jù)C相關(guān)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)2025年全球抗體藥物市場規(guī)?？蛇_(dá)3000億美金，類比至mA技術(shù)，考慮到治療手段的突破性、新冠疫情的強(qiáng)大助力以及技術(shù)更迭加速等情況，我們預(yù)計(jì)未來mA技術(shù)支撐的醫(yī)療市場規(guī)?；?qū)⑦_(dá)到萬億以上。圖：預(yù)計(jì)25年全球抗體藥物可達(dá)約00億美金 料源：di:0.03/s446-01-0852-4mRNA專利壁壘高，國內(nèi)專利申請加速突破海外限制壘mNA技術(shù)起始于1987年，但由于其結(jié)構(gòu)在人體內(nèi)易被降解，成藥性一直難以滿足要求，直到假尿苷替換技術(shù)及LP技術(shù)逐步開發(fā)成熟后，工業(yè)化才開始逐步落地。正是由于mNA結(jié)構(gòu)中的假尿苷替換以及LP結(jié)構(gòu)對于其整體穩(wěn)定性，安全性以及最終藥效具有顯著的影響，也成為國際龍頭公司專利布局的重中之重。RNA序列專利重點(diǎn)在于尿苷結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)會將未修飾的單鏈mNA識別為病毒感染的標(biāo)志，激活下游通路從而阻斷mA翻譯。賓夕法尼亞大學(xué)的KatanKaro和rwsman團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)，人體免疫系統(tǒng)對于mNA的識別主要在于識別mNA序列中的尿苷結(jié)構(gòu)，從而開發(fā)了利用假尿苷替換尿苷技術(shù)，不僅能極大地降低mA的免疫原性，還能提高mA的穩(wěn)定性并增強(qiáng)其翻譯能力，并申請了美國專利授權(quán)US82780362，該專利目前已被235篇后續(xù)專利引證，體現(xiàn)其在該領(lǐng)域的核心地位。賓夕法尼亞大學(xué)隨后將該專利獨(dú)家授權(quán)給Ccrpt公司，Ccrpt又將該專利二次授權(quán)給ora和oNc。圖：S206B2的引證和被引證圖 料源紀(jì)知產(chǎn)，ora為了避免未來的專利糾紛，開發(fā)了利用1-甲基假尿苷替換尿苷的技術(shù)，在2014年拿到了使用包括1-甲基假尿苷在內(nèi)的多種核苷的專利授權(quán)，解決了專利部分的隱憂。oNch公司則采用降低mA分子中尿嘧啶含量實(shí)現(xiàn)降低mNA免疫原性的方式，并布局了一系列代表性專利。藥物遞送LNP專利主要涉及化學(xué)結(jié)構(gòu)、成分占比和用途LP作為核酸藥物領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的藥物遞送技術(shù)，以其優(yōu)良的體內(nèi)穩(wěn)定性和成藥性被國外的mNA疫苗研發(fā)三巨頭（ora、Cc、oNc）選為mNA疫苗的遞送載體。目前針對LP的專利保護(hù)主要有3個(gè)部分，首先是保護(hù)LP中陽離子脂質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，也是LP專利的核心；其次是陽離子脂質(zhì)與其他成分之間的構(gòu)成比例，包括不同脂質(zhì)的比例以及陽離子脂質(zhì)與mNA的配比；最后是針對LP的用途專利。rbuts公司是國際LP領(lǐng)域的龍頭公司，其在陽離子脂質(zhì)及PEG脂質(zhì)方面的專利覆蓋廣泛且深入，除了覆蓋眾多分子專利外，還包括多種配比專利及應(yīng)用專利。全球幾大mA疫苗研發(fā)公司ora、oNch及Cc都曾向rbuts尋求LP的專利授權(quán)，同時(shí)由于rbuts專利覆蓋的完整性，ora此前曾向美國專利商標(biāo)局申請對于rbuts部分專利無效化但最終敗訴，由此可以看出LP專利在mA藥物開發(fā)過程中的關(guān)鍵作用。目前rbuts在中國主要申請了7項(xiàng)專利，整體專利覆蓋領(lǐng)域也較為完善，國產(chǎn)廠商如想使用商業(yè)化LP，一方面可以嘗試獲得rbuts的授權(quán)，另一方面可以從LP結(jié)構(gòu)研發(fā)入手，打造自主專利壁壘。圖：buus公司在中國的專利覆蓋 料源紀(jì)知產(chǎn)，壘我國mNA領(lǐng)域整體發(fā)展時(shí)間較美國稍晚，但發(fā)展速度較快，大部分院校及公司基本于2010年以后開始涉足mNA產(chǎn)業(yè)鏈專利布局。截至2021年，在mNA相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠?，中國已排在全球第三位，共申請?58項(xiàng)專利（同期全球?qū)＠?0864項(xiàng)。圖0：我國mRA疫苗'端帽結(jié)構(gòu)專利申請數(shù)量

圖1：mRA相關(guān)專利申請數(shù)（個(gè)） 料源中發(fā)與利 料源：Asmse國內(nèi)企業(yè)積極投入mRA新技術(shù)研究及專利保護(hù)建設(shè)，包括康希諾生物，艾博生物，斯微生物，麗凡達(dá)生物，鍵凱科技等。在尿苷修飾領(lǐng)域，斯微生物已提交自主研發(fā)修飾的胞苷化合物，利用胞苷的4位添加的胍基顯著提高mNA在體內(nèi)的表達(dá)量。在LP遞送領(lǐng)域，康希諾生物與鍵凱科技共同申請了11種脂質(zhì)化合物，主要用于核酸遞送的新型可電離脂質(zhì)以及在生物活性物質(zhì)遞送中的應(yīng)用。麗凡達(dá)生物同樣獲得了一項(xiàng)關(guān)鍵專利授權(quán)，保護(hù)一種用于增強(qiáng)核酸疫苗免疫效果的脂質(zhì)納米顆粒及其制備方法，具有核酸的包封率高，粒徑分布較窄的優(yōu)點(diǎn)。綜合來看，國內(nèi)mNA企業(yè)已具備及時(shí)準(zhǔn)確專利預(yù)警和避開專利壁壘的前期意識，同時(shí)憑借自研能力重點(diǎn)考慮布局具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵專利技術(shù)，在未來mNA領(lǐng)域競爭中，有望占據(jù)更有利的地位。mRNA生產(chǎn)工藝復(fù)雜，新興技術(shù)有望加速應(yīng)用mNA整體生產(chǎn)工藝主要包括質(zhì)粒原液生產(chǎn)、mNA原液生產(chǎn)、mNA制劑制備、mA制劑純化、質(zhì)檢及儲存運(yùn)輸，mNA自身存在精準(zhǔn)合成難度高、易降解、難保存等特殊性，使得mNA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)量體系等多方面存在復(fù)雜挑戰(zhàn)。圖：mRA生產(chǎn)流程料源近蛋質(zhì)標(biāo)mNA藥物生產(chǎn)的第一步為質(zhì)粒原液的生產(chǎn)，具體生產(chǎn)過程如下（1）導(dǎo)入質(zhì)粒的基因片段經(jīng)過序列修飾后轉(zhuǎn)染入大腸桿菌并建庫（2）培養(yǎng)發(fā)酵并通過離心及過濾收集大腸桿菌，利用堿裂等措施破壞大腸桿菌結(jié)構(gòu)將質(zhì)粒釋放至培養(yǎng)基中（3）通過離心或過濾進(jìn)行初步純化，利用超濾切向流過濾進(jìn)行濃縮（4）利用膜過濾進(jìn)行二次純化并利用色譜進(jìn)行精純（5）收集后的質(zhì)粒需要添加限制性內(nèi)切酶，將模板質(zhì)粒處理成線性化雙鏈NA模板，用于下一步mNA合成。圖：質(zhì)粒生產(chǎn)流程料源：pNAndRNAies獲得高純度超螺旋質(zhì)粒為生產(chǎn)關(guān)鍵指標(biāo)。從大腸桿菌中提取的質(zhì)粒中，NA會以多種形式存在：超螺旋質(zhì)粒NA、開環(huán)NA、線性A和質(zhì)粒NA聚集體等，需要的目標(biāo)產(chǎn)物為超螺旋質(zhì)粒NA，用于后續(xù)線性化的質(zhì)粒超螺旋結(jié)構(gòu)占比需要達(dá)到90%以上，然而由于其他NA雜質(zhì)也有非常相似的純化特點(diǎn)，因此獲得高純度的超螺旋質(zhì)粒產(chǎn)物非常有挑戰(zhàn)。為mRA驟線性化后的質(zhì)粒片段利用NA聚合酶可以通過體外轉(zhuǎn)錄（VT）合成mNA，其主要利用含有T7啟動子或SP6啟動子序列的NA為模板，在含有T7或SP6A聚合酶的條件下，以NTP為底物合成簡單快速獲得大量的mNA分子，隨后在NaeI酶降解NA模板及純化后，通過在5’端加上帽子結(jié)構(gòu)和’端加poyA尾加強(qiáng)mA的穩(wěn)定性。圖：mRA生產(chǎn)工藝流程 料源：Srip加帽結(jié)構(gòu)有效提高RNA翻譯效率及穩(wěn)定性真核生物mNA的5’端通常具有橋接的7-甲基鳥苷(m7G)帽子結(jié)構(gòu)（Cap0，Cap0結(jié)構(gòu)中的第一個(gè)碳羥基甲基化后形成Cap1結(jié)構(gòu)(m7GpppmN)。通常情況下，Cap結(jié)構(gòu)可以與真核起始因子4E(4E)在翻譯起始階段相互識別，開啟后續(xù)翻譯過程，同時(shí)Cap1結(jié)構(gòu)能夠極大降低mNA在體內(nèi)的免疫原性。圖：mRACap結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)錄翻譯中的作用 圖6：mRACap，Cap1及Cap2結(jié)構(gòu) 料源：Pbmd 料源：Pbed工業(yè)化大規(guī)模加帽技術(shù)不斷迭代發(fā)展目前大規(guī)模加帽方法主要有兩種（1）一步法共轉(zhuǎn)錄加帽（2）兩步法酶加帽。一步法共轉(zhuǎn)錄加帽方法是通過在轉(zhuǎn)錄過程中添加已加帽的抗逆轉(zhuǎn)帽類似物在共轉(zhuǎn)錄過程中實(shí)現(xiàn)加帽操作。兩步法酶法加帽通常采用牛痘病毒加帽體系。圖：mRA生產(chǎn)工藝流程 料源中藥，目前共轉(zhuǎn)錄加帽主流方法共有三代，第一代是mCap方法，第二代是CA方法，第三代是CanCap技術(shù)。其中mCap方法加帽效率在5-40%，產(chǎn)物為Cap0結(jié)構(gòu)；CA方法加帽效率在50-80%，產(chǎn)物為Cap0結(jié)構(gòu)；而CaCap整體加帽效率相比CA更高，為95%，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)為Cap1。圖：ClanCap有效率 料源：lnkBocnloges在兩步法酶法加帽中，利用牛痘病毒加帽酶將7-甲基鳥苷帽結(jié)構(gòu)(m7Gppp,Cap0)加到NA的5'末端，其結(jié)構(gòu)中包含兩個(gè)亞基(1和12)，具有三種酶活性(1亞基具有A三磷酸酶和尿苷轉(zhuǎn)移酶活性；12亞基具有鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶活性)。首先A-三磷酸酶將p-NA的γ-磷酸水解，隨后尿苷轉(zhuǎn)移酶以TP為底物形成共價(jià)酶-（賴氨酰-N）-GP中間體，最后NA（鳥嘌呤-N7）甲基轉(zhuǎn)移酶以oMet為底物將N7位甲基化。圖：牛痘病毒加帽體系作用機(jī)制 料源：PbmdyA加尾修飾調(diào)控基因表達(dá)yA結(jié)構(gòu)可以讓mA在細(xì)胞中免受核酶的降解，增強(qiáng)mA的穩(wěn)定性，同時(shí)poyA結(jié)構(gòu)長度可以控制轉(zhuǎn)錄效率。目前行業(yè)通用yA加尾方法主要采用兩種模式：第一種是在質(zhì)粒NA模板中添加oyA結(jié)構(gòu)模板，在mA生成過程中直接添加yA結(jié)構(gòu)；另一種是使用yA加尾酶，其以P作為底物，通過模板將腺苷一磷酸加成到NA分子的3-OH末端。在加尾修飾結(jié)束后要進(jìn)行純化，可以根據(jù)分子特性的不同選擇相應(yīng)的純化方法，主要通過層析色譜柱工藝對mNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物純化去除污染物和反應(yīng)物，還可以使用超濾/過濾技術(shù)來去除或置換不需要的分子和緩沖成分。圖：mRA疫苗原液下游純化 料源中藥，率由于mNA在體內(nèi)穩(wěn)定性較差，易被體內(nèi)酶降解，需要采用保護(hù)性的遞送材料幫助mA實(shí)現(xiàn)體內(nèi)循環(huán)。目前業(yè)界用于mNA遞送主要采用脂質(zhì)納米粒（Lpdanopartces，陽離子聚合物遞送（Catocpoymrs，多肽納米復(fù)合物遞送以及病毒顆粒遞送等。由于LP具備較為穩(wěn)定的理化性質(zhì)及生物安全性，目前工業(yè)界較多采用LP作為mNA商業(yè)化的首選遞送載體。LP遞送系統(tǒng)具有兩方面優(yōu)勢，首先可以保護(hù)mNA免受酶降解，其次以通過一系列細(xì)胞內(nèi)吞機(jī)制將mA遞送入細(xì)胞胞液中，部分LP表面的載脂蛋白E可以借助細(xì)胞表面低密度脂蛋白介導(dǎo)的網(wǎng)格蛋白依賴途徑被細(xì)胞內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。圖：多種mRA遞送材料 料源：RNAie:apnilerpeicsrgy早期LP的制作方法主要為較為簡單的薄膜水化，乙醇自組裝方法，隨著生物材料工藝及芯片算法的不斷發(fā)展，微流控技術(shù)開始占據(jù)主導(dǎo)地位。微流控技術(shù)是指在微米尺度的管道中操控流體的技術(shù)，通過對管路和流體的流速進(jìn)行控制，對溶劑實(shí)現(xiàn)快速混合且其可控性高，從而可以連續(xù)快速地生產(chǎn)納米顆粒，避免批次間的質(zhì)量差異。圖：mRA藥物制劑形成方案 料源：Pbmd以目前行業(yè)龍頭Pconanoytms的微流控方案為例，其利用芯片控制的微流控裝置，將包好NA的液相層與載體的溶劑層混合兩股層流混合，利用可控制速度裝有混合器的微通道實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)散，極性變化，并且在界面層表面實(shí)現(xiàn)mA-LNP的自組裝。該方法通常能夠?qū)崿F(xiàn)均一化的制劑構(gòu)成，是一種球形和多層脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)。相比較其他方法，微流控方法整體重現(xiàn)性較強(qiáng)，能夠有效加強(qiáng)分子穩(wěn)定性，降低了污染的可能性，有助于臨床前和臨床階段研究的放大生產(chǎn)。圖：多種mRA遞送材料 料源生在，雜根據(jù)藥典要求，mNA原液檢測要點(diǎn)超18項(xiàng)，mNA制劑檢測要點(diǎn)超22項(xiàng)，整體檢測流程較為復(fù)雜且成本較高。圖：mRA藥典檢測項(xiàng)目 料源中藥，目前mNA的檢測項(xiàng)目中技術(shù)門檻最高的當(dāng)屬加帽率的檢測部分，加帽率目前通用的檢測方法為-S，整體檢測流程較為復(fù)雜。由于完整的mNA鏈分子量較高，利用-S難以進(jìn)行精準(zhǔn)定量，故一般采用生物素標(biāo)記探針利用磁珠吸附mA鏈后，實(shí)現(xiàn)與雜質(zhì)的分離，隨后加入剪切酶將mA鏈切斷，進(jìn)而對5’端帽子結(jié)構(gòu)在-S儀器中進(jìn)行精確定量研究測定。由于不同mNA藥物都具有特殊的分子序列，故探針需要定制化生產(chǎn)，檢測方法也需要針對不同的mA分子專項(xiàng)開發(fā)，整體檢測難度較高。圖：加帽率檢測CS方法 料源：Pbmd產(chǎn)業(yè)鏈迎來歷史性發(fā)展機(jī)遇，國產(chǎn)力量加速崛起新冠mNA疫苗是人類首次在體外進(jìn)行超大規(guī)模mNA合成與制備并應(yīng)用于臨床的疫苗，其過程涉及生物、化學(xué)、工程等多學(xué)科交叉，同時(shí)mNA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)量體系等多維度具備復(fù)雜挑戰(zhàn)。在面對多方位挑戰(zhàn)的同時(shí)，對mNA藥物進(jìn)行生產(chǎn)成本控制并構(gòu)建穩(wěn)定的供應(yīng)鏈成為其是否能夠成功商業(yè)化的關(guān)鍵。mNA新冠疫苗的廣泛關(guān)注給mA研發(fā)領(lǐng)域帶來的巨大資本投入和時(shí)代紅利，產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來歷史性機(jī)遇，國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈力量迅速崛起。圖：mRA規(guī)?；a(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈 料源各司網(wǎng)關(guān)鍵原材料及耗材的國產(chǎn)供應(yīng)鏈完善，技術(shù)水平持續(xù)升mNA上游原材料主要包括NA設(shè)計(jì)、酶、脂質(zhì)以及分離純化材料等，隨著國內(nèi)mNA應(yīng)用端逐步由疫苗向其他類型拓展，以及國內(nèi)mNA產(chǎn)品臨床研究進(jìn)展的不斷推進(jìn)，上游原料有望加速放量，后續(xù)有mNA產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段后，對上游供應(yīng)鏈的需求將大幅增加。以輝瑞疫苗NT162b2在VT端的原材料成本結(jié)構(gòu)為例，RA帽類似物，酶，尿苷原料，PG-脂質(zhì)及陽離子脂質(zhì)在該類成本中占比較高。此外，在純化階段使用的切向流過濾膜包等也具有較高的技術(shù)壁壘和成本占比。）產(chǎn)2劑本)料表：輝）產(chǎn)2劑本)料粒A 0 %7RA酶 8 %酸) 5 %酸) 4 %酸C) 7 %酸) 4 %A物 0 %鹽 5 %鎂 1 ~醇 3 %胺 4 %醚 1 %酶I 7 %酶 2 %素 5 ~HEES 0 %酸E) 7 %鈉CI) 2 %醇 1 %鈉 2 5dbtl)zdl)bixdil)bixl)

0

%9-poltleglo,-0ditdltid)%SCdilglooli)0%醇0%S3%糖1%鈉0%料源：Pbmd國內(nèi)在酶，尿苷原料，RA帽類似物等原料方面均具有較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈，目前包括兆維科技，瀚海新酶，諾唯贊等國內(nèi)mNA上游公司均能夠提供mA合成所需的完整試劑。兆維科技致力于生產(chǎn)和銷售核糖核苷、核糖核苷酸、修飾性核苷（酸）和亞磷酰胺等各個(gè)系列產(chǎn)品。公司擁有亞洲最大的亞磷酰胺單體的生產(chǎn)線，進(jìn)入諸多國際知名生物醫(yī)藥企業(yè)的供應(yīng)商名錄。瀚海新酶擁有酶基因挖掘與性能表征、酶分子優(yōu)化與改造、酶基因高通量篩選、有機(jī)合成、合成生物學(xué)、抗原抗體研發(fā)制備等技術(shù)平臺；基于以上技術(shù)平臺開發(fā)出數(shù)百種生物醫(yī)藥、疫苗生產(chǎn)、體外診斷相關(guān)原材料。在mNA合成原方面可以覆蓋從Cap，Cap1帽子結(jié)構(gòu)，抗反向帽類似物等直至4A連接酶，T7A聚合酶等。2021年底，瀚海新酶宣布完成了近8億元人民幣C輪融資，為其后續(xù)產(chǎn)品管線的不斷完善和新技術(shù)研發(fā)提供了充足的資金支持。同時(shí)國內(nèi)上游公司不斷進(jìn)行新技術(shù)探索及專利布局。瀚海新酶近日公布了C114250208A專利，一種耐高鹽高活性NaeI突變體的制備及應(yīng)用，相比較與野生型NaeI相比，比酶活均大于20000Umg，在200mMaCl條件下基本都仍能保持40％以上的活力，且在50mMaCl的低鹽濃度下活性不受明顯的影響，具備較好的穩(wěn)定性。翌圣生物目前同樣獲得C113774032A號專利授權(quán)，覆蓋一種重組T4連接酶突變體、編碼A及GS建庫方法，獲得了一系列低偏好性和高效率的重組A連接酶突變體T4Lm。國產(chǎn)NP生產(chǎn)廠商逐步掌握產(chǎn)業(yè)先進(jìn)技術(shù)目前LP中含有可電離的陽離子脂質(zhì)（ozablepds，膽固醇（Costol、輔助磷脂(prpd)，聚乙二醇修飾的磷脂（PEG-pd、帶負(fù)電的mA。圖7：脂質(zhì)納米粒核酸載體的結(jié)構(gòu)：)核酸在納米顆粒內(nèi)部以反向脂質(zhì)膠束組織；B)核酸夾在脂質(zhì)雙層之間 料源：RNAie:apnilerpeicsrgy陽離子脂質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)類似于天然脂質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，不同之處在于前者包含可離子化（陽離子）頭部基團(tuán)，通常為一個(gè)或多個(gè)叔胺，季胺基結(jié)構(gòu)，可以通過質(zhì)子化實(shí)現(xiàn)在生理pH條件下帶正電。利用mNA本身的負(fù)電性，通過正負(fù)電性吸引將mA結(jié)合在LP內(nèi)部親水結(jié)構(gòu)中。圖：部分陽離子脂質(zhì)分類 料源艾拓上）藥技限司聚乙二醇（PEG）-脂質(zhì)：主要起到在納米粒合成過程中控制納米粒大小，由于所有級別的聚乙二醇均溶于水，聚乙二醇相互間以及與水可以任意比例混合，故聚乙二醇結(jié)構(gòu)在水相中可形成水花層，能夠有效防止納米顆粒在儲存中聚集，同時(shí)保護(hù)顆粒不被體內(nèi)的免疫蛋白檢測。輔助脂質(zhì)（prpd：以O(shè)PE，SPC及OPC脂質(zhì)為代表，該類通常為磷脂類結(jié)構(gòu)，在制備陽離子脂質(zhì)體過程中具有非常強(qiáng)的協(xié)同作用，主要包括（1）中性不穩(wěn)定助類脂：起穩(wěn)定雙層膜和降低陽性成分毒性的作用（2）干擾類脂膜，使內(nèi)涵體膜不穩(wěn)定：在細(xì)胞內(nèi)能促進(jìn)NA、A的釋放，同時(shí)輔助離子脂質(zhì)體的細(xì)胞滲透（3）能夠確定核酸+脂質(zhì)體復(fù)合物的形態(tài)，可是脂質(zhì)結(jié)構(gòu)從多相Lα相躍遷到六角I相，使復(fù)合物具有良好的可融性，能提高跨膜效率。國內(nèi)目前以鍵凱科技為代表，目前已經(jīng)具備提供工業(yè)化生產(chǎn)用的LPs遞送系統(tǒng)輔料，包括SM-102，--2000在內(nèi)多種陽離子脂質(zhì)及PEG化的陽離子脂質(zhì)。鍵凱科技是國內(nèi)外少數(shù)可規(guī)?；a(chǎn)醫(yī)用藥用聚乙二醇原料的廠商之一，雜質(zhì)含量、純度、批間穩(wěn)定性、定制種類等多個(gè)方面均處于行業(yè)領(lǐng)先地位。海昶生物的ome平臺可以利用利用四價(jià)（Qatrary）和三價(jià)（rtary）陽離子磷脂共存的脂質(zhì)納米粒制備平臺，在制備過程中利用陽離子磷脂將生物大分子物質(zhì)壓縮再包裹,能夠雙重保護(hù)負(fù)載物免受體內(nèi)酶系統(tǒng)的降解提高藥物的穩(wěn)定性。公司在研發(fā)端也始終在積極探索，目前掌握C101338322A專利授權(quán)，其主要內(nèi)容涉及一系列高分子聚合物構(gòu)建的新型基因載體及制備方法。（3）國產(chǎn)mRA純化填料正嶄露頭角。納微科技的超大孔aogl系列離子交換產(chǎn)品在質(zhì)粒NA及mA純化環(huán)節(jié)已有應(yīng)用。同時(shí)在新技術(shù)研發(fā)端，納微科技已申請了Oo-T親和色譜填料相關(guān)專利，其具有更高的mA負(fù)載能力和更高的mNA回收率，同時(shí)具有比傳統(tǒng)Oo-T親和填料更好的耐堿性，可以大大降低親和填料的生產(chǎn)成本，從而降低mNA的生產(chǎn)和純化成本。賽分科技產(chǎn)品線中目前可以提供多款PC產(chǎn)品，其在mNA純化過程中主要用于mNA原液中RNA純化，是VT產(chǎn)品純化的關(guān)鍵步驟。公司新開發(fā)的SP?R?OoT材料仍在專利申請階段，材料介質(zhì)剛性好、表面親水性好、載量高，適用于mNA預(yù)防和治療生物制品的下游純化。RACO勢縱觀mNA整體開發(fā)流程，其從質(zhì)粒生產(chǎn)開始需要經(jīng)