中国发表 | 长效GLP-1RA单次给药降糖7天——上海交大开发无疤痕环状RNA平台

近日，上海交通大学Bio-X研究院、教育部遗传发育与精神神经疾病重点实验室郭熙志教授团队在国际权威期刊Journal of Advanced Research在线发表一项临床前研究成果，突破了传统环状RNA（circRNA）合成的免疫原性与规模化生产瓶颈，开发出通用型无疤痕circRNA合成平台，并基于此制备出长效GLP-1受体激动剂（GLP-1RA）circRNA药物，在2型糖尿病小鼠模型中实现了与司美格鲁肽相当的7天单次给药疗效，为下一代RNA糖尿病治疗药物的研发奠定了核心技术基础。

创新SLPIE系统：攻克circRNA免疫原性核心难题

传统基于置换内含子-外显子（PIE）的circRNA合成方法会在产物中残留E1/E2外显子“疤痕”序列，易形成双链RNA结构激活蛋白激酶R（PKR），触发强烈先天免疫反应，是制约circRNA临床转化的关键障碍。

研究团队创新性开发无疤痕PIE（SLPIE）系统，将环化必需的核心E1/E2序列无缝嵌入拆分的EV-B107内部核糖体进入位点（IRES）内部，在不破坏IRES翻译活性的前提下实现完全无疤痕环化。实验数据显示：

• SLPIEv2版本的circRNA环化效率达74.03%，与传统PIE系统（78.85%）相当；

• 结合5%-7% m⁶A核苷酸修饰，可进一步提升翻译效率，同时使RIG-I、IFNβ、IL-6、TNFα等关键先天免疫标志物的表达水平显著降低，免疫原性远低于传统PIE系统及未修饰SLPIE系统。

长效circGLP-1RA：单次给药实现7天持续降糖减重

基于优化后的SLPIE平台，研究团队对GLP-1序列进行三重工程化改造：引入A8S突变抵抗二肽基肽酶4（DPP-4）降解、融合人胰岛素信号肽促进蛋白分泌、C端融合IgG-Fc高亲和八肽FcBO延长血清半衰期，最终制备出circGLP-1及长效版本circGLP-1_FcBO。

经DOPE修饰的脂质纳米颗粒（LNP）递送后，该药物在体内展现出优异的药代动力学与治疗效果：

• LNP-circRNA封装效率约90%，平均粒径110nm，4℃或室温储存2周仍保持稳定翻译活性；

• circRNA编码的蛋白在小鼠体内持续表达144小时，是线性mRNA（72小时）的2倍；

• 在高脂饮食联合链脲佐菌素（STZ）诱导的2型糖尿病小鼠模型中，单次腹腔注射circGLP-1_FcBO即可实现长达7天的持续降糖与减重效果，疗效与临床金标准药物司美格鲁肽相当。

大肠杆菌体内合成：突破circRNA规模化生产瓶颈

circRNA的工业化生产是其临床应用的另一大挑战。研究团队建立了基于RNase III缺陷型大肠杆菌HT115(DE3) 的体内circRNA生产体系，通过优化发酵条件确定了最佳生产参数：37℃诱导、100mM Mg²⁺浓度。

在该条件下，纯化后的circGLP-1产量可达3.03±0.61μg/10mL菌液，且产物经RNase R消化验证完整性，保留了完整的GLP-1受体激活活性，为circRNA药物的大规模工业化生产提供了可行路径。