國(guó)內(nèi)首款mRNA疫苗上市NanoFCM在LNP尺度和空殼率檢測(cè)上的解決方案

———國(guó)內(nèi)首款mRNA疫苗上市，NanoFCM在LNP尺度和空殼率檢測(cè)上的解決方案

2023年3月22日，石藥集團(tuán)(1093.HK)公告其自主研發(fā)的新型冠狀病毒mRNA疫苗(SYS6006)在中國(guó)納入緊急使用，用于預(yù)防新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)感染引起的疾病(COVID-19)，成為國(guó)內(nèi)首款獲得緊急授權(quán)使用的mRNA疫苗產(chǎn)品。一石激起千層浪，一時(shí)之間引發(fā)了討論熱潮。SYS6006的成功不僅意味著國(guó)內(nèi)mRNA審批通道即將開啟，同時(shí)也標(biāo)示著國(guó)內(nèi)的5條新冠疫苗技術(shù)已全部打通。

幾天前石藥集團(tuán)2023年全年業(yè)績(jī)電話會(huì)上，在被問及SYS6006與其他新冠疫苗對(duì)比有何優(yōu)勢(shì)，在其他疾病的疫苗上是否能做到"BestinClass'時(shí)，石藥集團(tuán)中奇制藥李春雷博士這樣回應(yīng)：

從李春雷博士的回答中，我們不難捕捉到"調(diào)整LNP尺度'、"新技術(shù)助推空載率檢測(cè)，提升遞送效率'等這些關(guān)鍵信息。隨著石藥集團(tuán)mRNA疫苗的成功獲批，相信這些對(duì)于mRNA疫苗至關(guān)重要的表征參數(shù)載體大小、空載率等會(huì)引起越來越多從事核酸藥物研究者的重視。

mRNA-LNP制劑的生物分布、遞送效率和免疫反應(yīng)受到樣本的尺寸、分散性、包封率、空殼率以及體系中游離核酸等諸多因素的影響。目前最常用的電鏡、小角中子散射、納米顆粒示蹤等方法，均無法區(qū)分有裝載mRNA和空載的LNP，更無法定量LNP內(nèi)mRNA的載量。如何在單顆粒水平精確定量mRNA-LNP制劑的組分、載藥量和其他物理特性已成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的挑戰(zhàn)和亟待突破的瓶頸。

同時(shí)，我們國(guó)家的"十四五'規(guī)劃中明確指出需要構(gòu)建核酸疫苗產(chǎn)品的質(zhì)量及安全性評(píng)價(jià)技術(shù)平臺(tái)。**食品和藥品監(jiān)督管理局（FoodandDrugAdministration,FDA）也在2023年發(fā)表評(píng)論，呼吁生物公司在開發(fā)新型藥物時(shí)需向FDA匯報(bào)可靠的質(zhì)量控制參數(shù)。因此，可在單顆粒水平快速實(shí)現(xiàn)mRNA-LNP多參數(shù)定量表征的檢測(cè)需求已然迫在眉睫，這將極大完善mRNA疫苗乃至整個(gè)核酸納米藥物行業(yè)的質(zhì)量及安全性評(píng)價(jià)。

NanoFCM的表征方案

NanoFCM基于自身的技術(shù)平臺(tái)開發(fā)了一種高靈敏、快速、直接、無創(chuàng)的mRNA疫苗檢測(cè)方法，同一分析中，僅需(10Ｌ)上樣量，且單次檢測(cè)樣品消耗量不足1Ｌ。如圖1所示，NanoFCM可在無標(biāo)記情況下，在2~3min內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)樣本的粒徑分布以及顆粒濃度的表征（圖1A），且可檢測(cè)的mRNALNPs的事件數(shù)與稀釋倍數(shù)間存在著良好的線性關(guān)系（圖1B），說明該方法在LNPs顆粒濃度計(jì)數(shù)中的高度準(zhǔn)確性。在經(jīng)核酸染料標(biāo)記后，可輕松分辨有mRNA分子裝載的LNP（紅色）以及空載的LNP（藍(lán)色），同時(shí)可輕松獲取不同粒徑LNP顆粒與其藥物裝載量的關(guān)系（圖1C）；

圖1.納米流式檢測(cè)儀對(duì)mRNALNPs分析如圖2所示，在采用SS-FL雙觸發(fā)下，NanoFCM可輕松實(shí)現(xiàn)mRNA-LNPs、空載LNPs和游離核酸這三種主要組分的分辨，并且將其展示在同一二維散點(diǎn)圖中。該方法可快速獲取產(chǎn)品的純度以及雜質(zhì)來源等重要信息，對(duì)上游合成和分離純化等工藝優(yōu)化具有重要指導(dǎo)意義。

圖2.納米流式檢測(cè)儀對(duì)mRNALNPs組分鑒定基于單個(gè)顆粒的散射光和熒光信號(hào)的檢測(cè)分析，納米流式檢測(cè)技術(shù)可快速實(shí)現(xiàn)mRNA疫苗等核酸納米藥物的粒徑分布、顆粒濃度、空殼率、載藥比例、載藥量以及核酸定位等多項(xiàng)參數(shù)的定量表征。目前，領(lǐng)域內(nèi)多家頭部企業(yè)已將NanoFCM納入其mRNA疫苗的研發(fā)和質(zhì)控，應(yīng)用于工藝優(yōu)化、大規(guī)模生產(chǎn)、質(zhì)量控制、穩(wěn)定性評(píng)估等過程?？傊琋anoFCM為mRNA疫苗等核酸納米藥物的研發(fā)和質(zhì)量控制提供了重要的技術(shù)保障，這將