如果把mRNA比作一间生产蛋白的“工厂”，那么蛋白质就是流水线上制造的“货物”。如何让这座工厂产得更久、产得更好，是优化mRNA平台的关键方向之一。相比传统线性mRNA，“环状RNA版工厂”工作时间更长，能在细胞内持续生产“货物”，为多种疾病疗法带来新可能。

然而，要将mRNA工厂“升级”为环状RNA版本，核心环节是RNA环化——把线性RNA前体转变为环状RNA的关键步骤。尽管已有多种环化方法，但仍存在适用范围有限、效率不够高、载荷受限等瓶颈。针对这些挑战，昌平实验室/北京大学魏文胜团队开发了两种全新的RNA体外环化技术——PIET与CIRC。其中CIRC方法：

• 拓展了可用的核酶种类——让工厂升级有了更多可选方案

• 提升了环化效率与条件适应性——让工厂更高效、迅速、稳定

• 突破了环状RNA平台的载量限制——让流水线能高质量生产超大“货物”

这一突破不仅为RNA环化提供了全新技术路线，也大幅拓展了环状RNA平台的应用边界，为未来RNA疗法的设计与优化打开了更广阔的空间。

环状RNA因其高度稳定的结构与高效蛋白编码能力，在RNA疗法领域备受关注。近年来，基于环状RNA的新型治疗策略已在疫苗、体内原位CAR-T、基因编辑及蛋白替代等方面取得进展。其中，魏文胜团队此前已报道多项环状RNA平台的重要应用成果，包括：环状RNA新冠疫苗（Cell，2022）、利用RNA环化策略优化的RNA编辑工具LEAPER 2.0（Nature Biotechnology，2022），以及升级版线粒体基因编辑工具mitoBE v2（Nature，2025），在蛋白编码与非编码功能实现方面均展示了环状RNA平台的独特优势。

在环状RNA平台中，RNA的体外环化是实现其功能的关键环节。目前常用方法包括化学合成与连接法、酶连接法以及基于核酶（Ribozyme）的环化方法。其中，核酶方法因不依赖蛋白而具有更强的通用性，受到广泛关注。然而，这些方法仍存在局限：例如，应用最广的PIE（Permuted Intron-Exon）方法需要对自剪接核酶(一型与二型内含子)进行拆分和改造，限制了可用内含子的来源与种类；此外，RNA环化的长度亦受制约；同时，环状RNA的潜在免疫原性以及纯化过程的复杂性，也成为其推广的障碍。这些挑战凸显了开发高效、普适且易用的新型体外环化技术的迫切需求。

2025年8月10日，昌平实验室/北京大学魏文胜团队在Nature Communications发表题为 “Self-splicing RNA circularization facilitated by intact group I and II introns” 的研究论文。

团队基于一型与二型内含子的第二步剪接反应，开发了两种全新的体外RNA环化方法：PIET（Permuted Intron-Exon through Trans-splicing）与CIRC（Complete self-splicing Intron for RNA Circularization）。PIET是一种两组分RNA环化体系，可通过调节组分比例控制环化效率；而CIRC完全摒弃了内含子拆分与改造的需求，可直接利用多种天然完整内含子完成环化，显著拓宽了可选内含子范围，并为筛选更高效或具特殊功能的天然内含子提供了可能。与PIE相比，CIRC不仅环化效率更高，还能在低Mg²⁺或低pH等温和条件下保持高活性，有利于RNA完整性和质量保持。

在本研究中，CIRC方法突破了现有环状RNA平台的载量上限，首次成功环化12,206 nt、编码427 kDa全长抗肌萎缩蛋白（dystrophin）的RNA，并在细胞中实现了完整蛋白的表达。这一成果刷新了环状RNA可承载RNA分子的长度纪录，为杜氏肌营养不良症（DMD）等大蛋白缺陷相关疾病的蛋白替代疗法开辟了新路径。此外，CIRC方法还能实现无痕（scarless）环状RNA制备，产物免疫原性低，并可在内含子中引入poly(A)序列，从而与基于oligo(dT)的纯化体系兼容，大幅简化了生产纯化流程。

这一研究构想源于团队在2023年初使用PIE方法制备环状RNA时提出的假设：是否可跳过第一步剪接反应，直接利用第二步反应实现环化？