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国内首款mRNA疫苗获批上市，LNP尺度和空壳率检测意义重大
Author: Mika Huang Date: September 3, 2024
2023年3月22日，石药集团(1093.HK)公告其自主研发的新型冠状病毒mRNA疫苗(SYS6006)在中国纳入紧急使用，用于预防新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染引起的疾病(COVID-19)，成为国内首款获得紧急授权使用的mRNA疫苗产品。一石激起千层浪，一时之间引发了讨论热潮。SYS6006的成功不仅意味着国内mRNA审批通道即将开启，同时也标示着国内的5条新冠疫苗技术已全部打通。
几天前石药集团2022年全年业绩电话会上，在被问及SYS6006与其他新冠疫苗对比有何优势，在其他疾病的疫苗上是否能做到“Best in Class”时，石药集团中奇制药李春雷博士这样回应：
从李春雷博士的回答中，我们不难捕捉到“调整LNP尺度”、“新技术助推空载率检测，提升递送效率”等这些关键信息。随着石药集团mRNA疫苗的成功获批，相信这些对于mRNA疫苗至关重要的表征参数——载体大小、空载率等会引起越来越多从事核酸药物研究者的重视。
mRNA-LNP制剂的生物分布、递送效率和免疫反应受到样本的尺寸、分散性、包封率、空壳率以及体系中游离核酸等诸多因素的影响。目前最常用的电镜、小角中子散射、纳米颗粒示踪等方法，均无法区分有装载mRNA和空载的LNP，更无法定量LNP内mRNA的载量。如何在单颗粒水平精确定量mRNA-LNP制剂的组分、载药量和其他物理特性已成为业内公认的挑战和亟待突破的瓶颈。
同时，我们国家的“十四五”规划中明确指出需要构建核酸疫苗产品的质量及安全性评价技术平台。美国食品和药品监督管理局（Food and Drug Administration, FDA）也在2021年发表评论，呼吁生物公司在开发新型药物时需向FDA汇报可靠的质量控制参数。因此，可在单颗粒水平快速实现mRNA-LNP多参数定量表征的检测需求已然迫在眉睫，这将极大完善mRNA疫苗乃至整个核酸纳米药物行业的质量及安全性评价。
NanoFCM的表征方案
NanoFCM基于自身的技术平台开发了一种高灵敏、快速、直接、无创的mRNA疫苗检测方法，同一分析中，仅需(10 μＬ)上样量，且单次检测样品消耗量不足1 μＬ。如图1所示，NanoFCM可在无标记情况下，在2~3 min内即可实现样本的粒径分布以及颗粒浓度的表征（图1A），且可检测的mRNA LNPs的事件数与稀释倍数间存在着良好的线性关系（图1B），说明该方法在LNPs颗粒浓度计数中的高度准确性。在经核酸染料标记后，可轻松分辨有mRNA分子装载的LNP（红色）以及空载的LNP（蓝色），同时可轻松获取不同粒径LNP颗粒与其药物装载量的关系（图1C）；
图1. 纳米流式检测仪对mRNA LNPs分析
如图2所示，在采用SS-FL双触发下，NanoFCM可轻松实现mRNA-LNPs、空载LNPs和游离核酸这三种主要组分的分辨，并且将其展示在同一二维散点图中。该方法可快速获取产品的纯度以及杂质来源等重要信息，对上游合成和分离纯化等工艺优化具有重要指导意义。
图2. 纳米流式检测仪对mRNA LNPs组分鉴定
基于单个颗粒的散射光和荧光信号的检测分析，纳米流式检测技术可快速实现mRNA疫苗等核酸纳米药物的粒径分布、颗粒浓度、空壳率、载药比例、载药量以及核酸定位等多项参数的定量表征。目前，领域内多家头部企业已将NanoFCM纳入其mRNA疫苗的研发和质控，应用于工艺优化、大规模生产、质量控制、稳定性评估等过程。总之，NanoFCM为mRNA疫苗等核酸纳米药物的研发和质量控制提供了重要的技术保障，这将极大加快核酸疗法的基础研究和临床转化进程。
图3. 纳米流式检测仪
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关于福流
厦门福流生物科技有限公司是一家专门从事纳米颗粒流式检测仪器和配套解决方案的集应用开发，制造、销售和服务为于一体的国家高新技术企业。公司拥有自主研发的纳米流式检测技术(Nano flow cytometry, NanoFCM)的相关知识产权，致力于纳米流式检测技术的推广和应用，进行技术产业化，服务科学研究、工业生产、环境监测、生物医药检测过程，构建“设备+试剂+服务”生态产业链。
纳米流式检测仪覆盖了传统流式细胞仪200 nm以下的检测盲区，通过对单个7-1000 nm纳米颗粒的粒径、颗粒浓度以及生物化学性质(表面蛋白、核酸、磷脂等)的高分辨、高通量检测，纳米流式检测仪填补了国际空白，客户遍布全球顶级机构，全球用户接近200家，如Moderna、BioNTech、第一三共、葛兰素史克、赛诺菲、NIH、牛津大学、武田制药、中检院、国药集团、石药集团、蓝鹊生物等，助力客户在全球知名期刊如Nature communications, Gut, Journal of Extracellular Vesicles, Advanced Science等，累计发表文章400+，成为“中国智造”高端科研仪器走向世界的典型代表。
图.纳米流式检测仪
