環狀RNA有望成為下一代重磅藥物

因為發明mRNA疫苗技術，美國科學家卡塔林·卡里科（Katalin Karikó）和德魯·魏斯曼（Drew Weissman）榮獲2023年的諾貝爾生理學或醫學獎。mRNA疫苗不僅讓全球數以百萬計的人免遭新冠病毒奪命，也為從事疫苗開發和生產的機構和科學家帶來了數百億美元的巨額收入。這使得RNA這種不太穩定的小核酸分子備受關注，科學家和醫藥研發機構正在努力開發新的RNA藥物，而環狀RNA有望成為下一代重磅RNA藥物。

環狀RNA療法越來越受到重視。（Nature網站/圖）

環狀RNA是什么

每個基因的DNA分子一般含有若干個外顯子序列，中間由內含子隔開，先要轉錄成單鏈的前體mRNA，經過剪切酶的剪切，將內含子部分剪掉，然后將外顯子部分拼接在一起，才能組成具有功能的mRNA，后者再與核糖體結合，指導其合成蛋白質。因此，mRNA屬于基因DNA分子的“縮減版”，以最精簡核苷酸攜帶基因的完整遺傳信息。mRNA之所以能作為疫苗，是因為mRNA能直接指導細胞合成相應的抗原蛋白，從而引發機體免疫系統產生抗體，對抗病毒。

但是，mRNA疫苗在遇到新冠病毒之前可謂一路坎坷，基本不受重視，卡里科也因此拿不到資助，多次被單位調職降薪甚至解聘。相對基因的雙鏈DNA分子，mRNA分子結構簡單，極不穩定，一般呈單鏈線性結構，很容易被RNA酶給分解掉，因此mRNA在體內的半衰期通常只有幾個小時。這么短的存續時間對于疫苗來說已經足夠，因為mRNA進入細胞后可即刻指導細胞合成抗原蛋白，但是對于癌癥、神經系統疾病和遺傳病等需要大量持續蛋白質治療的疾病來說，RNA在體內存續時間太短了。

有意思的是，RNA酶主要“欺負”線狀RNA，對于環狀的RNA卻無從下手。其實，科學家早在四十多年前就已發現了生物體內存在一種能首尾相連、喜歡自己繞圈圈的RNA。經過科學家的不斷努力，這種環狀RNA最近已開始展現出巨大的醫學用途。

1976年，瑞士病毒學家丹尼爾