全自动毛细Digital Western助力Pfizer和BioNtech mRNA疫苗质控

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2023年1月，Pfizer联合BioNtech发表题为“Characterization of BNT162b2 mRNA to Evaluate Risk of Off-Target Antigen Translation”文章。

mRNA在生产制造过程中或者由于水解可能产生mRNA片段。虽然mRNA片段并不认为是影响疫苗安全性和有效性的高风险因素，但是高水平的mRNA片段含量相当于较低的RNA完整性，进而可能影响药物疗效。

因此，研究人员将BNT162b2 （已上市mRNA疫苗）片段分离，并利用ProteinSimple全自动毛细管Digital Western技术评估mRNA片段是否表达截短的Spike蛋白或者表达其他非目的蛋白。

利用IP-RP-HPLC分离出峰1和峰2（如上图A所示）。上图B为对峰1和峰2的完整性分析。峰1含有RNA片段（红线），峰2主要为完整的mRNA（蓝线）。黑线为未分馏的起始样本。

将BNT162b2原料药（Drug Substance）和缺乏5''-cap（上图A）或poly（A）尾巴（上图B）的mRNA片段转染到HEK-293细胞中，利用全自动毛细Digital Western技术检测抗原表达情况。

实验结果显示，mRNA原料药可促进细胞表达全长的Spike蛋白。不加帽或者不加尾的mRNA片段，不能表达全长Spike蛋白和Spike截短蛋白。

将BNT162b2原料药（DS）、"峰1 "片段和含有完整mRNA的"峰2 "富集转染到HEK-293细胞中，利用全自动毛细Digital Western技术检测抗原表达情况。

实验结果显示，DS和含有完整mRNA的“峰2”表达了全长Spike蛋白和S1与S2结构域。“峰1”，即缺少poly（A）尾巴的mRNA片段，不能表达全长和截短的Spike蛋白。

1. mRNA片段主要来自于生产制造过程中过早的转录终止

2. 只有全长的mRNA才能表达SARS-CoV-2 Spike蛋白抗原，mRNA片段不能表达截短的Spike蛋白和其他非目的蛋白

作为创新性毛细管电泳免疫学技术，全自动毛细管Digital Western将Western Blot技术和ELISA技术合二为一，具备传统WB蛋白质可视化定性优势，同时具备ELISA免疫学实验精准定量能力，其灵敏度和精密度符合高标准生物分析要求，可利用微量样本实现内源性蛋白质精准定量。