毛细管电泳在mRNA疫苗研究中的质控应用指南

mRNA，中文译名“信使核糖核酸”，是由DNA的一条链作为模板转录而来的、携带遗传信息能指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸。以细胞中基因为模板，依据碱基互补配对原则转录生成mRNA后，mRNA就含有与DNA分子中某些功能片段相对应的碱基序列，作为蛋白质生物合成的直接模板。

mRNA 作为基因和蛋白质之间的重要桥梁，科学家对其的研究也一直没有停歇。而mRNA 疫苗作为药物，在近几年抗击新冠的征程中更是大放异彩，辉瑞-BioNTech，莫德纳先后推出新冠疫苗，国内众多医药公司，例如沃森生物-艾博生物，斯微生物等也纷纷做出了不少成绩。

质控重要性

1.mRNA疫苗的质控是为了确保研发的成品有效性，安全性和可靠性
2.从早期研发到生产中，原材料，加工流程以及配方辅料等都有可能会发生变化，因此更需要可靠的质控方法来确保成品的质量
3.如果不能及时发现质量问题，导致严重的临床试验结果，会对消费者（患者）产生重大的安全隐患，会影响药物的审批
4.不合格的样品可能会导致
①不正确的PCR 扩增
②质粒线性化不佳
③低质量的转录反应
④RNA产物中存在DNA残留
⑤降解的RNA

mRNA疫苗质控的指导原则
我国在2020年颁布的《新型冠状病毒预防用mRNA疫苗药学研究技术指导原则（试行）》和2022年3月美国药典USP颁布的《Analytical Procedures for mRNA Vaccine Quality》  上都明确指出了mRNA疫苗质控的要求和基本解决方案，科学家们可以作为参考。

表 1 mRNA疫苗质控指标和方法（参考：《Analytical Procedures for mRNA Vaccine Quality》）

毛细管电泳在mRNA疫苗质控的应用
接下来，鲁大师就参考这两份重要指导原则给大家介绍毛细管电泳法进行mRNA疫苗质控的方法。

DNA模板质控
检测时间点：模板PCR扩增后

检测目的：
1.检测PCR产物浓度和片段长度，检测我们的目的DNA是否已经被扩增
2.检测是否有盐粒子污染

评判依据：
成功的PCR显示为单峰，如果模板降解这会显示多峰。
若基线不平整或者有钉子峰表示存在高盐离子，若盐粒子浓度高达100-200nM，会抑制mRNA 转录。

图 1 正确的模板示意图：如黑色峰图显示质粒DNA，有插入片段峰，且长度在预期范围。

RNA体外转录IVT 质控
检测时间点：体外转录纯化后
检测目的：检测目的mRNA 转录是否成功，没有发生降解；是否有模板DNA残留
评判依据：mRNA和DNA 片段大小不同

1.模板残留

2.mRNA完整性

图 2 出现杂峰多峰表明RNA 发生降解

质控仪器和产品

看到这里屏幕前的你一定很好奇，什么样的仪器最适合做毛细管电泳来做mRNA疫苗质控呢？ 在这个领域，安捷伦是当之无愧的王者。美国更是直接把安捷伦的毛细管电泳写进了这次的mRNA疫苗指南，一整个的大安利。 而安捷伦的仪器也是陪伴着辉瑞疫苗从研发到生产的全过程。

安捷伦有两款毛细管电泳仪器，都非常适合！
1.芯片式毛细管电泳-------安捷伦2100生物分析仪
2.阵列式毛细管电泳-------安捷伦片段化分析仪（5200,5300和5400）

配套试剂

货号	产品名	配套试剂	特点
5067-1511	RNA 6000 Nano 试剂盒	2100生物分析仪	用于对浓度介于 25–500 ng/µL 之间的总RNA和 mRNA 样品进行分析与定量
5067-1513	RNA 6000 Pico 试剂盒	2100生物分析仪	高灵敏度RNA分析，用于浓度低至 50 pg/µL总RNA或 250 pg/µL mRNA的低丰度 RNA 样品分析
DNF-471-0500	RNA 试剂盒 (15NT)	片段化分析仪	用于定性和定量分析 200 至 6000 nt 的总RNA。包括运行500个样品所需的试剂
DNF-472-0500	HS RNA 试剂盒 (15NT)	片段化分析仪	用于定性和定量分析低浓度下 200 至 6000 nt 的总 RNA。包括运行500个样品所需的试剂