KAIST：“大幅提升低剂量高效RNA疫苗开发可能性”

by Jeong Ilwoong

Published 23 Oct.2023 08:52(KST)

通过韩国本土研究团队的成果，为开发低剂量·高效率的“RNA疫苗”提供了新的研究基础。

KAIST表示，校内生命科学系教授 Kim Yunki 研究团队揭示了真核细胞内发生的环状RNA（circular RNA）蛋白质合成过程中的一种新机制。

环状RNA与线性RNA对比资料。KAIST提供

据KAIST介绍，目前普遍使用的新冠病毒mRNA疫苗采用线性形式的mRNA，在细胞内极不稳定。

相反，环状RNA（circular RNA）相比线性RNA处于更加稳定的状态，因此多家国内外制药企业正在开发环状RNA，以提高RNA的稳定性。出于同样原因，近期围绕mRNA疫苗，如何最大化提升RNA的稳定性和合成效率的技术备受关注。

由于线性mRNA在细胞内极不稳定，为了提高抗体生成效率，不可避免地需要接种高剂量mRNA。但高剂量接种又会引发由mRNA本身导致的不良反应问题。

在此背景下，研究团队通过阐明环状RNA中发生的新型蛋白质翻译过程而备受瞩目。本次研究的核心在于揭示：细胞内产生的大多数环状RNA都带有外显子连接复合体（Exon junction complex；EJC）。

研究发现，外显子连接复合体可与负责蛋白质合成、并具有招募核糖体功能的蛋白质eIF3g直接结合，最终将核糖体招募至环状RNA上，从而诱导蛋白质合成。

这一结果首次提出此前尚未被发现的外显子连接复合体与eIF3复合体之间的结合，并在此基础上阐明了由外显子连接复合体介导的帽子结构非依赖性（cap-independent）蛋白质翻译机制，具有重要意义。

尤其是，本次提出的由外显子连接复合体介导的帽子结构非依赖性蛋白质翻译，能够在不具有帽子结构的RNA（包括环状RNA）上诱导蛋白质翻译，相较于传统的线性mRNA为基础的治疗剂，具有明显优势。

与传统mRNA治疗剂相比，在确保更高稳定性的同时，本研究还揭示了一种能够克服circRNA蛋白质翻译效率低这一局限的新型翻译机制，从而有望提升circRNA为基础的治疗剂的效率与应用范围，这也是研究团队的重要成果之一。

本次研究由KAIST生命科学系博士研究生 Jang Jiyun、Shin Minkyeong 与博士 Park Juri 共同担任第一作者，在韩国研究财团的资助下完成，近期已发表于国际学术期刊《核酸研究》（Nucleic Acids Research）。

教授 Kim Yunki 表示：“本研究的意义在于阐明了在高稳定性环状RNA中发生的蛋白质合成过程。利用这一作用机制，有望在将副作用降至最低的前提下，开发出兼具高稳定性和高效率蛋白质合成能力的mRNA疫苗。”

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。