合成环状RNA（circRNA）在生物医学研究和治疗应用中具有很大的前景，但合成过程中引入的杂质会引发先天免疫反应，并显着损害其功效。
中国科学院大学曹宇虹团队在Adv Sci (Weinh)上发表研究论文：Mitigating Cellular Dysfunction Through Contaminant Reduction in Synthetic circRNA for High-Efficiency mRNA-Based Cell Reprogramming。研究利用结合酶消化和基于纤维素过滤的新纯化策略，减少合成circRNA过程产生的杂质，大幅提高circRNA纯度和产率，降低免疫原性，减轻细胞功能障碍，从而实现高效的基于circRNA的细胞重编程。
circRNA合成副产物
研究系统地分析了circRNA合成过程中产生的RNA副产物的免疫原性，并确定了四种关键污染物：线性RNA前体，缺口RNA（nicked RNA），双链RNA（dsRNA）和5′三磷酸基团的RNA。这些杂质可通过RNA传感器（包括PKR、OAS、TLR 3、TLR 7、TLR 8、MDA 5和RIG-1）激活先天性免疫应答，触发下游信号传导途径如NF-κB、TNF和TLR网络。这种免疫激活不仅减少了circRNA驱动的蛋白质表达，还增加了细胞功能障碍的风险。研究表明，即使微量的免疫原性杂质也足以上调RNA传感器和炎症细胞因子的表达。因此，获得超纯circRNA对于最大限度地减少先天免疫激活，确保细胞活力至关重要。
多步骤纯化
为了解决这个问题，研究开发了一种新的多步骤纯化策略，该策略结合了酶消化和基于纤维素的过滤。与常规方法相比，该方法有效地去除了激活免疫应答的杂质。其中，使用纤维素层析在选择性结合dsRNA方面特别有效，进一步降低免疫原性。这种新策略显著降低了免疫激活，提高了circRNA的纯度，并将circRNA的产量提高了10倍以上，具有大规模生产的潜力。
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优化的纯化策略
介导重编辑
利用该新策略纯化的circRNA在诱导多能干细胞（iPSC）重编程中表现出优异的性能，仅用三次OSKMLN circRNA转染处理即可实现超过300%的重编程效率。
纯化的circRNA在细胞重编程中的功能验证
介导CAR-T疗法
此外，在对肿瘤细胞具有高细胞毒性的T细胞中，纯化的circRNA实现了嵌合抗原受体（CAR）的高水平和持续表达，使其成为有前景的基于mRNA的CAR-T治疗策略。
纯化的circRNA在T细胞工程中的功能验证
总结
研究优化了纯化策略，纯化的circRNA展现出色的性能，突出了其作为再生医学和癌症免疫治疗的强大平台的潜力，为治疗级circRNA提供可扩展且可靠的生产平台，拓宽了circRNA的医学应用。
circRNA新药开发的重要原料——RNase R
由上述研究可知，RNase R可消化线性mRNA，富集和纯化circRNA，是circRNA规模化体外合成的重要原料之一。吉赛生物专利自研优化的突变型RNase R，产量大幅提升，并显著提高了消化能力和特异性，综合性能与同类型产品相比具有较强的竞争力，为circRNA新疫苗或药物的制备和研发打下了坚实的基础。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202416629?sessionid=-1558019565
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