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科学通报
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夏建白

旬刊

0023-074X

csb@scichina.org

010-64036120

100717

北京东城区东黄城根北街16号

科学通报/Journal Chinese Science BulletinCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>《科学通报》创刊于1950年，是中国科学院主办、中国科学杂志社承办的自然科学综合性学术刊物，报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性和和高水平的、具有重要意义的最新研究成果，要求文章的可读性强，能在一个比较宽范的学术领域产生深刻的影响。我们的目标是：成为国内外读者了解中国乃至世界范围的自然科学各研究领域最新成果的主要窗口之一。《科学通报》进入了国际上主要检索系统，如CA，EI，日本《科技速报》和美国科学信息研究所（ISI）的以下系统：Science Citation Index(SCI-CDE)，SCISearch，Current Contents(PC&E)和Research Alert。
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    发展mRNA技术,推动生物医药高质量发展

    秦成峰王奇慧高福
    4783-4786页
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    环形RNA及其编码的隐肽是极具潜力的肿瘤疫苗

    毕艾薇邓雯黄迪苏士成...
    4787-4788页
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    猴痘病毒mRNA疫苗的研发进展

    刘欣悦胡泊樊渝川翁郁华...
    4789-4794页
    查看更多>>摘要：猴痘病毒(monkeypox virus,MPXV)属于正痘病毒科正痘病毒属,是一种双链DNA病毒.2022年7月,猴痘病毒的全球流行使得世界卫生组织将其定义为国际关注的突发公共卫生事件(public health emergency of international concern,PHEIC).猴痘病毒与天花病毒具有高度的同源性和较强的传染性,然而目前并没有针对猴痘病毒的疫苗被批准应用.mRNA疫苗技术是一种新型的疫苗形式,其相关修饰技术于2023年荣获诺贝尔生理学或医学奖,相较于传统疫苗其具有更好的免疫保护效果.本文概述了猴痘病毒mRNA疫苗的研发进展并讨论了猴痘mRNA疫苗的潜在挑战和未来发展方向,以期为进一步推动这一研究领域的发展提供参考.

    猴痘病毒mRNA疫苗PHEICs脂质纳米颗粒痘苗病毒

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    组织特异性mRNA-LNP递送技术的研发策略

    宗岩魏妥程强
    4795-4804页
    查看更多>>摘要：新型冠状病毒疫苗的成功研发将信使RNA(messenger RNA,mRNA)技术在全球范围推到了全新高度,更是直接推动了我国mRNA医药产业的快速崛起和发展.mRNA技术成功的背后离不开安全、高效的递送载体,尤其是脂质纳米颗粒(lipid nanoparticle,LNP),已获批(包括正式获批和紧急使用授权)的mRNA新冠疫苗大多受益于此递送体系,临床在研的mRNA药物项目超90％也同样依赖于LNP.作为mRNA递送领域炙手可热的明星载体,LNP自身的研发备受关注.当前mRNA-LNP技术在肝脏递送、肌肉注射的相关生物医学应用中较为成熟,但针对肝外组织的靶向递送相对处在研究早期.为了最大化扩宽mRNA药物的应用场景,研究者已经采取多种技术手段研发LNP靶向递送技术.基于此,本文重点讨论了当前组织靶向mRNA-LNP技术的研究策略,包括LNP处方优化、筛选新型脂质分子、靶向抗体修饰、给药方式优化等,并简要展望本领域未来的可能发展方向.

    脂质纳米颗粒mRNA治疗组织靶向递送纳米医学

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    mRNA疫苗理性设计:从经验到入工智能设计

    胡宇轩濮澄韬刘博翔张亮...
    4805-4812页
    查看更多>>摘要：mRNA疫苗因其免疫原性强、无基因整合风险和低成本制造等天然优势,已在传染病的预防以及癌症治疗等领域展示出巨大的潜力.目前,针对mRNA疫苗面临的稳定性差和蛋白表达效率不高等挑战,研究人员开展了广泛的mRNA设计和优化工作.传统的mRNA疫苗设计依赖于经验和实验结果的反复迭代,而随着人工智能技术的发展,mRNA疫苗设计正向更加理性和高效的方向转变.本文首先系统介绍了各种疫苗的特性,并概述了多款已上市和临床评估阶段的mRNA疫苗.同时,针对mRNA疫苗的优化问题,根据mRNA的五个不同结构区域,分别详细介绍了经验设计和人工智能设计在mRNA疫苗理性设计中的应用和优缺点.最后,讨论了人工智能模型在mRNA疫苗优化中的局限性和未来发展方向.

    mRNA疫苗人工智能核酸药物设计

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    mRNA疫苗与脂质纳米颗粒递送载体的研究进展

    樊渝川殷涵李钰余溪...
    4813-4823页
    查看更多>>摘要：信使RNA(messenger,mRNA)是一类新兴的核酸药物,用于预防和治疗多种疾病.2020年,新型冠状病毒感染(coronavirus disease 2019,COVID-19)的大流行促进了历史上最快速的mRNA疫苗开发.2023年,Katalin Karikó及Drew Weissman获得诺贝尔生理学或医学奖,以表彰其发现核苷修饰,从而开发出有效的抗COVID-19 mRNA疫苗.这些无不凸显了mRNA技术在生命科学和医学研究方面的巨大潜力.尽管现在已经清楚mRNA疫苗可以快速、安全地保护患者免受传染病的侵害,但还需要进行更多研究来优化mRNA设计以及胞内递送.除了预防严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染,多款mRNA疫苗也已经进入临床开发阶段,用于预防流感病毒、巨细胞病毒、寨卡病毒、呼吸道合胞病毒等病原体的感染.此外,多款针对肿瘤、罕见病的mRNA疫苗或药物也在加速研发.本文阐述了mRNA药物及疫苗的研发进展,并对部分代表性的mRNA药物或疫苗进行了总结;详细介绍了mRNA疫苗开发中的关键技术,包括mRNA的序列优化以及mRNA的工程化创新,总结了现如今最成熟的脂质纳米颗粒递送系统(lipid nanoparticle,LNP),并对mRNA-LNP疫苗的作用机制进行了详细的阐述.最后,对mRNA疫苗的前景和挑战提出了看法.

    mRNA疫苗mRNA修饰mRNA递送LNP递送系统

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    RNA与重大疾病诊疗

    黄迪张天英江小华黎江...
    4824-4844页
    查看更多>>摘要：RNA参与了机体生命活动的调控,在肿瘤、传染病等重大疾病的发生发展中发挥了重要作用,但由于其种类繁多、结构复杂、功能多样,且易突变和降解,使得RNA作为预防和诊疗靶点在临床中的应用面对诸多挑战.本文围绕RNA生物学机制及其在疾病进程中的调控作用、RNA作为重大疾病诊断的生物标志物及其检测手段、RNA药物和基因编辑在重大疾病治疗中的应用及新策略、传染病及肿瘤RNA疫苗的设计策略及转化临床应用、RNA研究的新技术和新方法等方面,综述了RNA在重大疾病诊疗中的重要发现及前沿,提出RNA在重大疾病诊疗中所面临的挑战,凝练了RNA研究的关键科学问题和未来发展方向.该文指出,利用中国临床资源优势及在RNA功能和机制研究方面的前期创新性发现,加强多学科交叉研究,深入系统地阐释RNA生物学机制及其在疾病中的调控作用,挖掘新的RNA诊疗靶点,开发原创的RNA药物和疫苗,全链条可持续地推动RNA基础研究和临床转化研究,为RNA在重大疾病预防及精准诊疗中的应用提供策略.

    RNA重大疾病诊断治疗疫苗新技术

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    虫媒正黄病毒mRNA疫苗研究进展

    王族馨迟航邓永强韩晓东...
    4845-4857页
    查看更多>>摘要：虫媒正黄病毒种类多、传播快、致病强,长期严重威胁公共卫生安全,目前仍然缺乏针对正黄病毒的特异性治疗手段.疫苗接种是防控正黄病毒传播和感染的重要手段,多种制备技术生产的传统疫苗在黄热病毒、日本发脑炎病毒、森林脑炎病毒和登革病毒的防控中发挥了关键性作用.然而,这些疫苗在安全性和免疫效力上仍有待进一步提高和完善.值得注意的是,在新型冠状病毒大流行的背景下,可快速制备的mRNA疫苗成为了应对新突发传染病的关键疫苗技术,必将极大地助力快速研发安全、高效的正黄病毒疫苗,为未来正黄病毒的科学防控奠定基础.为此,本文首先对mRNA疫苗的分子基础和作用机制进行了总结.然后,着重介绍了几种正黄病毒的生物学特征和流行情况,以及针对这些病毒的mRNA疫苗研究现状.最后,对合成生物学、核苷酸修饰技术和新型递送系统在未来mRNA疫苗研发中的作用进行了归纳,以期为未来快速研发高效、安全的正黄病毒mRNA疫苗提供研究思路和技术指导.

    虫媒正黄病毒mRNA疫苗体液免疫细胞免疫

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    基于纳米技术的mRNA递送系统的研究进展

    张苗苗李港侯泰霖李志斌...
    4858-4873页
    查看更多>>摘要：mRNA技术已在生物医学领域显现出巨大潜力,其应用广泛,涵盖肿瘤治疗、感染性疾病预防以及代谢性疾病治疗等多个关键领域.相较于传统疫苗如灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗及DNA疫苗,mRNA药物在起效速度、安全性、靶点选择多样性以及临床转化的便利性方面展现出显著优势.然而,mRNA分子的本质不稳定性和容易降解的特性,使得实现高效且高度靶向的递送成为巨大挑战.纳米技术为解决这一难题提供了创新思路,不仅能够有效克服生理障碍,还能显著提升mRNA药物的整体疗效.本综述旨在深入剖析生物材料和纳米技术在mRNA药物开发中的应用及其模块化方法.详细探讨了各类纳米递送系统,包括脂质纳米颗粒、脂质及其衍生物纳米颗粒、聚合物纳米颗粒、脂质-聚合物杂化颗粒、病毒样纳米颗粒、蛋白质纳米颗粒和无机纳米颗粒等.重点关注这些系统的设计原理、配方的精细评估以及在治疗应用中的实际效果.此外,也讨论了在临床转化过程中,基于纳米材料的mRNA药物面临的问题、潜在解决方案,以及纳米技术在提升mRNA药物在预防和治疗方面的现有局限性与未来发展的广阔前景.

    mRNA递送系统纳米技术脂质纳米颗粒聚合物

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    RNA修饰在mRNA疫苗中的关键应用和前景

    刘聪彭金英张美玲向卉芬...
    4874-4888页
    查看更多>>摘要：RNA修饰是指发生在RNA分子碱基或核糖上的各种化学修饰基团.这些修饰广泛存在于多种天然RNA中,能够改变RNA分子的化学和物理性质,从而影响RNA在细胞内的功能和命运.近年来,mRNA疫苗因其高效、快速设计、成本效益高和相对安全的管理方式,逐渐成为传统疫苗可靠的替代方案.目前,mRNA疫苗的应用范围涵盖了传染病、癌症、免疫性疾病和罕见病治疗等多个领域,展示了mRNA疫苗在不同治疗领域的多功能性和潜力.除了脂质纳米粒子递送技术的进步,RNA修饰在mRNA疫苗的研发过程中也扮演着不可或缺的角色.RNA修饰,如Ψ、m1Ψ和m5C的应用不仅可以极大地降低mRNA疫苗的免疫原性,还有助于提高mRNA疫苗的稳定性和翻译效率.RNA修饰的mRNA疫苗在传染病如寨卡病毒、流感病毒和SARS-CoV-2等方面的重要应用,极大地推动了该领域疫苗的发展.同时,RNA修饰的mRNA疫苗在癌症免疫治疗中也发挥着关键作用.此外,RNA修饰和佐剂在mRNA疫苗中的联合应用在肿瘤mRNA疫苗的开发中显示出显著的效果,为开发既能激发充分免疫反应又具备安全性和有效性的mRNA疫苗提供了有前景的新途径.因此,本文重点分析和总结mRNA疫苗相关RNA修饰的发生、发展及重要性质,介绍它们在mRNA疫苗发展中的关键作用和重要应用,并阐述mRNA疫苗在传染病与癌症等疾病预防和治疗中的应用及最新进展.最后,我们针对RNA修饰的mRNA疫苗目前的研究和应用的局限性,及未来发展的前景与挑战展开详细的讨论.

    RNA修饰mRNA疫苗传染病癌症

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