个性化肿瘤疫苗竞速：轻量化 mRNA 生产如何按下周期加速键

引言

2026 年，mRNA 技术正逐步走出应急应用阶段，迈入多场景商业化落地的成熟周期。在预防性疫苗赛道，国产管线接连迎来里程碑式突破：

华兰生物新型流感 mRNA 疫苗的 IND 申请获 CDE 受理，成为国内首个申报临床的 mRNA 流感产品

艾博生物带状疱疹 mRNA 疫苗 ABO1108 正式启动 Ⅲ 期临床试验，研发进度领跑全球同赛道。两大常规疫苗品种的稳步推进，标志着 mRNA 技术在预防性领域的产业化价值已得到扎实验证

与此同时，mRNA技术正加速从预防性疫苗向治疗性场景深度渗透。体内CAR-mRNA通过LNP递送实现细胞原位生成，大幅简化传统CAR-T制备流程；mRNA个性化肿瘤疫苗凭借精准靶向、低毒副作用的优势，已成为肿瘤治疗领域最具潜力的下一代赛道。

临床端进展持续验证赛道价值：Moderna与默沙东的Intismeran可将高危黑色素瘤术后复发风险降低49%，首次证实个性化疫苗的长期生存获益；国产多款自研产品也在AACR 2026披露积极数据，进度紧跟国际第一梯队。满足个性化肿瘤疫苗“小批量、快交付”的定制化生产需求，已是mRNA工艺优化的核心方向之一。

去质粒化：DNA 体外扩增开启轻量化生产新路径

传统 mRNA 生产工艺中，仅质粒 DNA 模板制备一个环节，就需要经历基因合成、载体克隆、细菌转化、发酵扩增、质粒纯化、酶切线性化等十余步操作，全程耗时 3-4 周；叠加后续体外转录、mRNA 纯化、LNP 包封等环节，全流程交付周期普遍达 6-8 周。通过DNA体外扩增跳过质粒建库与发酵，直接制备转录模板是目前大家关注的提速新方向之一。

01 RCA 滚环扩增：USTAT 单管平台，48 小时完成全合成生产

2026 年 4 月，辉瑞团队在 Nature 旗下期刊npj Vaccines发表 USTAT（Unified Sequential Template Amplification and Transcription）一体化制造平台，是目前 RCA 路线最接近工业应用的验证成果。该研究核心逻辑是彻底摒弃细菌发酵，通过体系优化实现了「RCA 等温扩增→IIS 型限制性内切酶线性化→体外转录」三步在同一反应管内顺序完成，全程无需中间纯化，彻底摒弃了从质粒到IVT的所有传统环节。

图注：USTAT 全合成 mRNA 制造流程示意图

研究设计了仅包含转录必需元件（T7 启动子、UTR、ORF、polyA 尾）的最小环状模板，通过优化 Golden Gate 组装法 —— 替换 T7 DNA 连接酶、优化片段摩尔比、添加 1,2-PrD 增强剂，将组装效率从标准方案的 8-10% 提升至 48%。后续 RCA 扩增、线性化、IVT 均在单管内依次进行，从环状模板到合格 mRNA 仅需 48 小时，相比传统质粒工艺周期压缩 90% 以上。

图注：去除中间纯化对产物质量的影响

研究对比了 “双纯化、单纯化、无纯化” 三种工艺路线：去除 RCA 与线性化之间的中间纯化步骤后，不仅减少了操作环节，还避免了 DNA 剪切损伤，非特异性 DNA 产物占比显著下降，最终 mRNA 完整性从约 60% 提升至 81%，证实单管一体化工艺在简化流程的同时，反而能提升产物质量。

图注：终产品多维度质量头对头对比

研究对 USTAT-mRNA 与质粒法 mRNA 进行了全面质量属性验证：

• 序列保真度：RNA-seq 显示序列比对率达 99.93%，无插入缺失突变，与质粒法无差异

• 完整性：50℃线性化优化条件下，mRNA 完整性达 86%，接近质粒法水平

• 功能活性：HEK293T 细胞转染后，48 小时荧光素酶表达量反超质粒法 2 倍

• 杂质水平：dsRNA 含量高于质粒法，但可通过线性化温度优化显著降低，是后续工艺优化的重点方向。

该研究首次在单管体系中实现了从 DNA 模板到 mRNA 的全流程合成，为个性化肿瘤疫苗的小批量、快速交付提供了可落地的工业级方案

02 PCR 直接扩增：PCR 快速制备模板，24 小时完成单表位 mRNA

作为分子生物学最成熟的技术，PCR 具备试剂商业化程度高、设备门槛低、工艺易复制的天然优势，是早期研发与新抗原快速筛选场景的首选方案。早在 2022 年，BioNTech 团队就在发表了基于发表的合成 DNA 模板（SDT）方案，系统验证了组装 PCR 制备 mRNA 模板的可行性与功能等效性。

该方案以 3 条化学合成的单链寡核苷酸为原料，通过一步组装 PCR（aPCR）即可拼接出包含 T7 启动子、5’/3’UTR、抗原编码区的完整线性转录模板，简单纯化后可直接用于体外转录，完全跳过质粒克隆、细菌培养的全部流程。

图注：SDT 与质粒法（PDT）生产流程对比

传统质粒流程需要经历 Gibson 组装、转化、菌落筛选、质粒提取、酶切线性化等十余步操作，单靶点周期长达 1-2 周，且存在克隆失败的风险；SDT 流程仅需「组装 PCR→扩增纯化→体外转录」三步，单条表位模板可在 24 小时内制备完成

图注：模板与 mRNA 质量属性对比

研究对两种来源的模板与 mRNA 进行了全套质控：

• DNA 模板：RNA-seq 显示序列比对率达 99.93%，无插入缺失突变，与质粒法无差异

• mRNA 终产物：SDT-mRNA 浓度可达 1mg/mL 以上，A260/280＞2.0，完整性与加尾效率与质粒法无显著差异，完全符合体外转录的质量标准。

图注：抗原呈递功能头对头验证

实验从 HLA-I、HLA-II 两条通路验证 SDT（Synthetic DNA Template）-mRNA 与传统 PDT（Plasmid DNA Template）-mRNA 的功能等效性，结果显示 SDT 与 PDT 诱导 CD8+ T 细胞分泌 IFN-γ 的水平无统计学差异，抗原呈递效率相当。HLA-II 通路以 MAGE-A3 为模式抗原，增设无 DC-LAMP 的 PDT-WT 阴性对照；SDT 与 PDT 两组的 CD4+ T 细胞激活水平（IFN-γ、CD69、OX40）无显著差异，证实两种模板的抗原加工与呈递全过程功能一致。

图注：新抗原免疫原性快速筛选应用

研究利用 SDT 方案对 4 个黑色素瘤候选新抗原进行免疫原性验证，仅用数天就完成了全部靶点的筛选，成功鉴定出 3 个具有免疫原性的新抗原，验证了该方案在个性化疫苗早期靶点筛选中的高效性。

从 RCA 的一体化全合成，到 PCR 的快速落地应用，无质粒体外扩增已经从实验室概念走向产业化验证，而 mRNA 制造的轻量化，远不止模板制备环节 —— 从 mRNA 纯化到 LNP 包封，全流程的简化与提速，才能真正支撑个性化治疗的规模化落地。

瀚海新酶轻量化生产解决方案，相较于传统工艺 6-8 周的大规模GMP 生产流程，通过无细胞 DNA 扩增工艺、酶切 IVT 简并工艺等个性化服务与快速亲和层析试剂盒、预包封型 LNP 等轻量化产品，可将生产周期压缩至 3 周以内，为客户早期靶点验证快速生产增速提效。

相关产品

参考文献

[1] Ghosh S, Simms C L, Rohrer S D, et al. USTAT: Unified Sequential Template Amplification and Transcription—a fully synthetic mRNA manufacturing platform[J]. npj Vaccines, 2026, 11: 112. https://doi.org/10.1038/s41541-026-01434-8

[2] de Mey W, De Schrijver P, Autaers D, et al. A synthetic DNA template for fast manufacturing of versatile single epitope mRNA[J]. Molecular Therapy: Nucleic Acids, 2022, 29: 943-954. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2022.08.021

如果您对轻量化解决方案有需求，欢迎联系！

添加官方微信

请验证：轻量化解决方案

内容丨研发中心、市场部

编辑排版丨品牌

审核丨研发中心、市场部

图片丨来源于瀚海新酶、网络（侵删）、华兰生物、艾博生物