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【藥物研究進展】
環狀RNA開發核酸藥物
核酸藥物是繼化學藥物和蛋白質藥物之后的第三代藥物，其中 mRNA 疫苗在抗擊新型冠狀病毒中發揮了重要作用。mRNA 疫苗因其開發周期短，制備工藝成熟，在應對病毒變異、支持全球供應上具有顯著優勢。
環狀RNA 合成工藝
環狀 RNA 在體內合成的方式主要是依賴Alu 反向互補序列和 RNA 結合蛋白的反向剪接作用。環狀 RNA 的體外合成是通過體外轉錄獲得線性 RNA 前體，隨后通過多種方法使得RNA 環化。
目前 RNA 環化的方式主要有化學合成法、酶促連接法以及借助內含子與外顯子重排策略等，每種方法各有優劣。
基于Ⅱ類內含子的 PIE 策略中經過篩選優化后的Ⅱ類內含子可以使 RNA 高效自剪接成環且無外顯子序列殘留，而且該反應無需額外提供鳥苷酸和高溫亦可進行，這種方案簡化了環狀 RNA的成環反應過程以及原料使用，降低了工業成本，是理想的工程級別的環狀 RNA體外合成方案。
環狀RNA 可表達蛋白
在真核生物中，mRNA5′端甲基化的帽子結構被認為是翻譯起始必要的元件，環狀RNA與mRNA 相比，雖然缺少翻譯所需要的帽子結構，但在 1995 年有學者發現通過添加某些病毒的IRES 序列可以介導環狀 RNA 翻譯蛋白。
2022 年，北京大學的魏文勝教授團隊首次研發出針對新冠肺炎病毒的環狀 RNA疫苗，該環狀 RNA 在動物體內表達新冠抗原可以有效引起細胞免疫及體液免疫，從而為宿主提供廣譜保護；且保存在 4、25、37 ℃的環境下，環狀 RNA 疫苗表達抗原蛋白的能力均優于同類mRNA 疫苗，這也進一步表明了環狀 RNA 的穩定性要優于線性 RNA，基于環狀 RNA 開發的疫苗相比 mRNA 疫苗在運輸費用和儲藏費用上都有著極大優勢。
同年，斯坦福大學的 Chen 等通過優化環狀 RNA 的拓撲結構、非編碼區、內部核糖體進入位點序列和核酸適配體等，極大提高了環狀 RNA在真核細胞中表達蛋白的效率，為環狀 RNA核酸藥物替代蛋白藥物提供了可能。
環狀RNA藥物的遞送
遞送系統是保證核酸藥物有效性和安全性的關鍵，其在保護 RNA 結構、增強靶向能力、熱穩定性和減少不良反應等方面起到重要作用。2023 年東南大學姚紅紅教授團隊發現從外泌體中分離得到的 EV-circSCMH1能夠有效促進缺血性腦卒中模型小鼠與恒河獼猴腦血管修復。雖然外泌體目前還不能大規模應用于體外轉錄環狀 RNA 的遞送，但其在遞送領域仍有巨大潛力
雖然外泌體目前還不能大規模應用于體外轉錄環狀 RNA 的遞送，但其在遞送領域仍有巨大潛力
展望未來
核酸藥物因其開發周期短、藥物成本低、藥效顯著成為臨床用藥和新藥研發的熱點。其中，環狀 RNA作為一類攜帶遺傳信息的生物大分子，既可以發揮其內在功能調控轉錄與基因表達，也可以通過表達蛋白來治療因某些蛋白質功能喪失而引起的疾病。
環狀 RNA 的高穩定性、低免疫原性、便于大規模合成和純化、不易在細胞中引起基因突變等優點，使其具有巨大的醫學應用潛力。
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