（报告出品方/作者：中泰证券，祝嘉琦、张楠）

基础概念：mRNA 是什么？

mRNA 通过“翻译”指导蛋白质的生产。mRNA（信使核糖核酸）是由 DNA 模板转录而来，携带遗传信息，指导细胞生产胞内蛋白、膜蛋白及 胞外蛋白。以 mRNA 疫苗为例，核心原理就是将编码抗原的 mRNA 通 过不同的递送方式递送到人体细胞内，在细胞内翻译后产生相应的抗原 蛋白，从而有效激起细胞免疫和体液免疫。

mRNA 因其技术优势可广泛应用于预防疫苗、治疗疫苗、治疗药物等诸 多领域。mRNA 理论上能够表达任何蛋白质，可以防治多种疾病，因此 mRNA 可以作为一种极具潜力的通用技术平台。目前 mRNA 可应用于 传染病预防、肿瘤免疫治疗、蛋白替代、CAR-T、基因编辑等，总体可 分为三大类：预防疫苗、治疗疫苗、治疗药物。其中预防疫苗领域的布 局最丰富，其次是治疗药物领域。

以 mRNA 疫苗为例，生产过程中主要涉及到分子结构设计、递送系统的 优化、生产工艺放大等诸多环节，每个环节都有一些技术壁垒或者工艺 难点需要解决。由于 mRNA 分子的脆弱性，目前尚未完全实现裸露 mRNA 药物注射进人体内从而发挥作用，因此找到合适的递送系统便成 为最关键的部分，也是一家企业的技术实力和壁垒体现。另外，找到合 适的递送系统后，如何让 mRNA 的翻译效率最高需要考验企业的序列优 化水平，同时能够将实验室中试工艺放大并稳定生产需要企业摸索具体 工艺参数，形成稳定的供货体系。

递送系统：专利保护和工艺参数铸就递送系统的高壁垒

mRNA 的脆弱性使得递送成为关键。mRNA 指导细胞生产自身所需蛋白 质，靶点可在细胞内或分泌到细胞外，因此理论上可将编码相应蛋白质 的 mRNA 通过一定手段运送到细胞质内，从而对所有蛋白质层面疾病发 挥疗效。但是由于其大小、电荷和可降解性，裸露的 mRNA 不容易穿 过细胞膜并有效地渗入细胞质，因此如何将 mRNA 递送至细胞质中并 及时指导蛋白质生产将成为核心。目前 mRNA 递送主要面临 3 个难点如 胞外屏障、内体逃逸、胞内免疫，一个优异的递送系统需要解决以上 3 个难点。

3）如何破解壁垒？一方面可以选择购买专利进行合作开发，通过 技术引进的方式享受 mRNA 技术带来的红利。另一方面可以绕过专 利形成自主知识产权，这也需要更多时间、资本和技术积淀，如对 主流的 LNP 递送系统进行局部优化，使用降低速度更快的可离子脂 质从而解决毒性问题；另外还可以研发更好的、可替代 LNP 的其他 高效递送系统，如斯微生物的 LPP 系统、宾大某课题组的 IAJD 系 统、张锋团队的 SEND 系统。

序列优化：分子修饰专利 高效率加帽构成较大难度

mRNA 的基因序列一般由 5’-cap（5’端帽子）、5’ UTR（5’端非编码区）、 ORF（编码区）、3’ UTR（3’端非编码区）以及 Poly(A) tail（多聚腺苷 酸尾）组成。通过对 mRNA 分子序列优化，提高 mRNA 分子稳定性、 翻译效率、表达量、半衰期等，从而进一步增加 mRNA 疫苗/药物的安 全性和有效性。已上市销售的两款 mRNA 疫苗（辉瑞/BioNTech 的 BNT162b2 和 Moderna 的 mRNA-1273）均对 mRNA 分子序列、结构 等进行了设计和优化（如均使用假尿嘧啶（ψ）替换尿嘧啶（U）），但依 然存在一些缺点以及可以优化的环节。2021 年 6 月 CureVac 宣布其开 发的 mRNA 疫苗 CVnCoV 在 2b/3 期临床试验中预防感染 COVID-19 仅有 47%的保护力，可能失败的原因就包括未对编码区的核苷酸进行修 饰。

5’-cap（5’端帽子）：在真核生物中可以与翻译起始因子 eIF4E 结合，保持 mRNA 的稳定，提高翻译效率，同时抑制外切核酸 酶对 mRNA 的降解并抑制固有免疫反应。加帽途径一般有两种： 共转录加帽、转录后加帽

5’ UTR（5’端非编码区）：调控翻译和蛋白表达，对 mRNA 的翻 译效率、半衰期、蛋白表达水平等有影响。一般可以引入 Kozak 序列或者保持短散的设计从而增强翻译效率。

ORF（编码区）：3 个碱基组成的密码子可翻译成氨基酸，之后 形成肽链后结构化成蛋白质。通过密码子的优化（规避不常见/ 不安全组合）、核苷酸替换（使用假尿嘧啶、5-甲基胞嘧啶、N6- 甲基腺苷等修饰核苷酸）等增强 mRNA 的稳定性和翻译效率， 同时减少固有免疫反应和 mRNA 的降解。

3’ UTR（3’端非编码区）：调控翻译和蛋白表达，对 mRNA 的翻 译效率、半衰期、蛋白表达水平等有影响。一般可以引入稳定元 件（人类 α-珠蛋白/β-珠蛋白）来增强 mRNA 稳定性、增强翻译 效率。

Poly(A) tail（多聚腺苷酸尾）：抑制 mRNA 脱帽和降解，尾巴 长度影响翻译效率和蛋白表达水平。一般而言，64-150-nt 长度 的 Poly（A）能够实现最高水平的蛋白表达。加尾途径一般有两 种：模板加入 Poly(A)、转录后 Poly(A)修饰。

东富龙：药机平台化龙头，生物大分子、细胞装备高速增长

公司一直专注于冻干系统的行业发展，为制药企业提供专业化、个性化、 定制化的冻干系统解决方案，目前冻干机产销量居国内首位。同时在净 化工程、生物工程等领域也占据一定市场地位，开发多种纯化整体解决 方案和超滤、层析等系统。公司可以为 mRNA 疫苗提供生物反应器、 配液、灌装、灯检、后道包装装备等，同时涵盖生物大分子层析技术领 域，提供 mRNA 疫苗下游纯化工艺整体解决方案。

楚天科技：装备耗材一体化成型，加速向生物医药转型

公司主营水剂类制药装备的研发、生产、销售，水剂类制药装备产销量居国内行业前列，同时也布局固体制剂设备、粉剂药物设备。公司不仅 可以提供 mRNA 原液制备过程中的纯化设备/填料，也能提供 WAVE 反 应器，保证反应过程中的无菌性并提供 pH、温度等参数的控制。

纳微科技：中国“色谱芯”领导者，深耕分离纯化领域

公司主营色谱填料和层析介质，深耕分离纯化领域，是目前世界上少数 几家可以同时规模化制备无机和有机高性能纳米微球材料的公司之一。 公司运用不同层析介质针对 mRNA 纯化提供不同解决方案，最新推出 的 NanGeldT20 亲和填料专门应用于 mRNA 捕获纯化，可有效地将 mRNA 与转录过程中的组分分离，同时收购赛谱仪器可提供精密纯化设 备。

金斯瑞生物科技：质粒 CDMO 国产龙头

公司以生命科学研究服务为主，作为世界领先的基因合成服务供货商， 在合成生物学领域具备强大技术优势，并成功透过应用合成生物学技术 开发若干项产品及服务。针对 mRNA 疫苗生产过程所需要的质粒 DNA模板，公司可以提供科研级、临床前、工业级三种不同的质粒制备服务， 不仅满足科研人员地小量质粒制备需求，也可以为企业用户提供大规模 的质粒制备。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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