環狀 RNA 在體內合成的方式主要是依賴Alu 反向互補序列和 RNA 結合蛋白的反向剪接作用。環狀 RNA 的體外合成是通過體外轉錄獲得線性 RNA 前體，隨后通過多種方法使得RNA 環化。

目前 RNA 環化的方式主要有化學合成法、酶促連接法以及借助內含子與外顯子重排策略等，每種方法各有優劣。

在真核生物中，mRNA5′端甲基化的帽子結構被認為是翻譯起始必要的元件，環狀RNA與mRNA 相比，雖然缺少翻譯所需要的帽子結構，但在 1995 年有學者發現通過添加某些病毒的IRES 序列可以介導環狀 RNA 翻譯蛋白。

2022 年，北京大學的魏文勝教授團隊首次研發出針對新冠肺炎病毒的環狀 RNA疫苗，該環狀 RNA 在動物體內表達新冠抗原可以有效引起細胞免疫及體液免疫，從而為宿主提供廣譜保護；且保存在 4、25、37 ℃的環境下，環狀 RNA 疫苗表達抗原蛋白的能力均優于同類mRNA 疫苗，這也進一步表明了環狀 RNA 的穩定性要優于線性 RNA，基于環狀 RNA 開發的疫苗相比 mRNA 疫苗在運輸費用和儲藏費用上都有著極大優勢。

遞送系統是保證核酸藥物有效性和安全性的關鍵，其在保護 RNA 結構、增強靶向能力、熱穩定性和減少不良反應等方面起到重要作用。2023 年東南大學姚紅紅教授團隊發現從外泌體中分離得到的 EV-circSCMH1能夠有效促進缺血性腦卒中模型小鼠與恒河獼猴。

核酸藥物因其開發周期短、藥物成本低、藥效顯著成為臨床用藥和新藥研發的熱點。其中，環狀 RNA作為一類攜帶遺傳信息的生物大分子，既可以發揮其內在功能調控轉錄與基因表達，也可以通過表達蛋白來治療因某些蛋白質功能喪失而引起的疾病。