NBE:复旦大学璩良/潘倩开发碱基修饰环状RNA技术,破解环状RNA“免疫原性”与“翻译效率”两大瓶颈
环状RNA(circRNA)展现出延长的稳定性和增强的蛋白质表达,其翻译效率和免疫原性可通过核苷修饰和滚环翻译(RCT)得到改善。然而,生产具有修饰核苷的蛋白质编码circRNA仍然具有挑战性。
2026年6月29日,复旦大学璩良、潘倩共同通讯在
Nature Biomedical Engineering(IF=26.3)
在线发表题为
Engineered circular RNA compatible with complete nucleoside modification and rolling circle translation through a Cap-independent translation enhancer
的研究论文。
该研究开发了一种碱基修饰环状RNA(circRNA)技术平台,消除了circRNA在体内的天然免疫刺激反应;碱基修饰circRNA兼具高稳定性和低免疫原性优势,显著提升了circRNA癌症疫苗的抗肿瘤效果,并拓展了circRNA技术在疫苗外的应用新场景。

近年来,mRNA疫苗技术取得了显著突破。尽管如此,mRNA疫苗技术仍存在某些技术局限性,如稳定性降低。与mRNA相比,circRNA具有共价闭合的环状结构,能够抵抗RNA外切酶的降解,从而提供增强的稳定性。
2022年,研究人员建立了一个circRNA疫苗平台,证明了circRNA疫苗在小鼠和恒河猴中的有效性和安全性。随后,基于circRNA的治疗性癌症疫苗和体内嵌合抗原受体(CAR)T细胞免疫疗法也被报道。
未经核苷修饰的RNA在哺乳动物细胞中表现出免疫原性并引发强烈的先天免疫应答。然而,生产具有修饰核苷而非原始核苷的蛋白质编码circRNA仍然具有挑战性,因为用相应的修饰类似物替换原始核苷会破坏circRNA两个关键元件—I型内含子和内部核糖体进入位点(IRES)——的结构,从而阻碍RNA环化和翻译起始。
如果能够在保持其正常翻译功能的同时实现circRNA的核苷修饰,则可以降低circRNA的免疫原性,并进一步增强circRNA的翻译效率和稳定性。因此,开发核苷修饰的circRNA技术是必要的。

体内产生的含有BBV的circRNAs可以实现有效的RCT(图源自
Nature Biomedical Engineering
)
在此,研究人员从黑色甲虫病毒中鉴定了一个不依赖帽结构的翻译增强子(CITE)元件,称为BBV,该元件能够驱动核苷修饰RNA的翻译以及工程化circRNA的RCT。此外,还开发了一个通过体外转录(IVT)产生“无疤痕”circRNA的系统。所得到的circRNA疫苗在抑制小鼠肿瘤生长方面优于m1ψ-mRNA疫苗。通过核苷修饰,circRNA表现出促炎细胞因子表达降低。
此外,编码胰高血糖素样肽-1(GLP-1)肽的核苷修饰circRNA降低了血糖水平,其疗效与商业化司美格鲁肽相当,并改善了肥胖小鼠的肝损伤。此外,编码髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG₃₅–₅₅)肽的核苷修饰circRNA在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠模型中诱导了免疫耐受并缓解了疾病进展。
总之,该研究建立了一个核苷修饰的circRNA平台,该平台以最小免疫原性促进高效翻译,将circRNA的应用场景扩展到疫苗之外。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41551-026-01725-4
