國衛院發表新式環狀RNA合成法 增加抗病毒應用範圍拚落地

國衛院感染症與疫苗研究所餘佳益副研究員團隊，在國科會優秀年輕學者獎助計劃與院內計劃支持下，研發新式環狀RNA(circRNA)合成法。左起國衛院院長司徒惠康、國衛院副研究員餘佳益、國科會生命科學研究發展處處長楊臺鴻。圖／呂俊儀

mRNA疫苗在新冠肺炎疫情期間展現了強大的研發潛力。但線狀RNA本身不穩定性和易於降解仍是現今mRNA研發及應用上限制，國家衛生研究院感染症與疫苗研究所餘佳益副研究員團隊，在國科會優秀年輕學者獎助計劃與院內計劃經費的支持下，研發新式環狀RNA（circRNA）合成法。

國衛院院長司徒惠康表示，從科學概念上證實兩件事，一是病毒感染體內細胞，要把外來RNA送進去再做出蛋白質。另外，RNA也可以是藥物，抑制病毒在細胞造成的損傷，影響不比做疫苗來的小，這是從落地角度思考。二是，若從做疫苗角度，且這方法成本低、副作用低、效率高。

副研究員餘佳益形容，RNA環化策略發想，像是小朋友把串珠當手環一樣簡單，藉由RNA自身作爲酵素，當DNA模板藉由體外轉錄呈線性RNA前驅物後，不需額外溫度、環境催化，就可在試管內自行接合形成環狀RNA。

新研究技術利用順式作用的連接酶核酶（RzL）將線性的RNA進行環化，有效提升環狀RNA純度和合成效率，可望讓疫苗開發安全性及有效性更好，也爲未來基因治療、癌症治療等領域開闢新道路。研究成果已於2024年8月發表在國際頂尖學術期刊《Nature Communications》。

餘佳益也表示，目前專利仍在申請中，未來將尋求產、研單位進一步開發新藥或新醫療應用。

餘佳益說明，傳統環狀RNA合成法有效率低、產物純度不高、殘留小片段RNA副產物等問題，新式環狀RNA合成法，在RNA轉錄過程中，透過順式作用的連接酶核酶，將線性RNA自身兩端連接起來，讓RNA自主地發生環化作用。

餘佳益介紹，這種高效、簡便的合成方法，能避免副產物生成，有效提升環狀RNA製備的精確度，產出純淨的環狀RNA，同時提高環狀RNA合成效率。

這一技術的突破，意味着RNA疫苗的安全性與有效性將獲得提升，推升臨牀應用潛力，且帶有內部核糖體進入位點（IRES）的環狀RNA可驅動廣效抗病毒蛋白的轉譯，在細胞模型中展現出抗病毒潛力。

而表達Cas13（一種具切割RNA能力的核糖核酸酶）的環狀RNA，則可在特定RNA引導下，狙擊具有相應的病毒RNA序列，對特定的RNA病毒進行抑制，這也爲開發新型抗病毒療法提供了新思維。

餘佳益強調，環狀RNA不僅克服線性RNA易不穩定的缺點，同時也保留了便於修飾和變更序列的優勢。研究團隊開發的全新環狀RNA合成方法，更顯著提升了環狀RNA的純度與合成效率，可望突破RNA的應用限制，使環狀RNA成爲新一代的生物醫學工具，對疫苗研發具有重要意義，也爲未來RNA在基因治療、癌症治療及抗病毒療法等領域的發展帶來曙光。