mRNA藥物是通過將編碼抗原蛋白的mRNA接種到人體，利用人體細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)進行表達合成抗原蛋白，通過抗原蛋白誘導(dǎo)和激活機體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫反應(yīng)，從而達到預(yù)防和治療疾病的目的。mRNA藥物以安全、高效、周期短等的優(yōu)勢，能夠同時誘導(dǎo)產(chǎn)生體液免疫和細胞免疫，目前已經(jīng)應(yīng)用在腫瘤、傳染病、罕見病、心血管疾病等多種不同適應(yīng)癥。

在mRNA藥物的研究中，合成的mRNA需要在體內(nèi)完成翻譯，加帽和加尾至關(guān)重要，可以有效防止降解并促進其在真核細胞中的的翻譯。在mRNA體外合成過程中，目前可通過兩種方式完成mRNA 5’末端的加帽：一種是使用加帽酶進行轉(zhuǎn)錄后加帽，另一種是使用帽結(jié)構(gòu)類似物進行共轉(zhuǎn)錄加帽。

常用的是牛痘病毒加帽系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含RNA三磷酸酶、鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶及鳥嘌呤轉(zhuǎn)移酶、甲基供體SAM、GTP和反應(yīng)buffer。牛痘病毒加帽酶是催化形成帽子結(jié)構(gòu)的有效酶，其由D1和D12兩個亞基組成，兼具RNA三磷酸酯酶活性（TPase）、鳥苷?；D(zhuǎn)移酶活性（GTase）和鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶活性（N7 MTase）。牛痘病毒加帽酶參與作用下的mRNA加帽過程如下圖1所示，在mRNA 5'端添加一個7-甲基鳥嘌呤帽結(jié)構(gòu)（m7Gppp），即為Cap0（圖2）。

mRNA +1位核苷酸的核糖2’位羥基也可以甲基化，產(chǎn)物稱為Cap1，人類的mRNA都具有Cap1結(jié)構(gòu)。Cap1不僅與翻譯起始有關(guān)，在針對外源RNA的先天免疫系統(tǒng)中，還可作為自身RNA的標志。2-O-甲基轉(zhuǎn)移酶可以在mRNA +1位核苷酸的2′-OH位置處添加一個甲基基團，最終形成最有Cap1結(jié)構(gòu)的mRNA（圖3）。

圖1.Cap0的形成過程

圖2.帶有Cap0結(jié)構(gòu)的mRNA

圖3.帶有Cap1結(jié)構(gòu)的mRNA

在體外轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系中同時添加帽類似物，可實現(xiàn)一步法加帽，簡化了工藝流程。目前常用的帽類似物為Cap1帽類似物，加帽率可達到95%以上。Cap1的帽子結(jié)構(gòu)和天然帽子結(jié)構(gòu)一致，免疫原性低，并且轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的產(chǎn)量比較高，逐漸成為新一代的加帽技術(shù)。

翌圣生物推出Vaccinia Capping System產(chǎn)品，主要應(yīng)用于RNA體外轉(zhuǎn)錄之后加帽，形成具有Cap1帽子結(jié)構(gòu)的mRNA。

分別對2K 和4K的片段參照說明書進行操作，使用LC-MS進行加帽率檢測，加帽率都在99%以上。

2K加帽率解卷積分子量圖譜

4K加帽率解卷積分子量圖譜

對4K 片段分別進行批次間的穩(wěn)定性驗證，批次間的CV<5%, 加帽率也均在99%以上。

采用CE的方法分別對2K、4K的片段進行完整度檢測，完整度均>92%。