什么是mRNA疫苗

作者：Windrunner

疫苗为我们抵御各种疾病提供了持久的保护，疫苗的广泛使用不但彻底根除了天花病毒，也使得脊髓灰质炎、麻疹和其他儿童疾病的发病率在世界范围内大大降低。因此，安全高效的疫苗也是遏制新型冠状病毒肺炎COVID-19传播的有效措施。目前，针对新型冠状病毒SARS-CoV-2的疫苗已进入临床试验阶段，其中主要包括重组腺病毒疫苗和mRNA疫苗两种类型的疫苗。常规的疫苗主要有减毒疫苗、灭活疫苗和基因工程疫苗等，但面对各种传染性病原体时，仍然存在毒力转化的风险和生产过程复杂的局限，因此，基因时代的到来触发了核酸疫苗的飞速发展。在过去的数十年中，研究和技术的不断创新使mRNA成为疫苗开发和蛋白质疗法领域中很有前景的工具，基于mRNA的疫苗已经在传染性和非传染性疾病的动物模型中得到了广泛的研究，其中一些已进入到临床研发阶段。与亚单位、灭活和减毒疫苗以及基于DNA的疫苗相比，mRNA疫苗有几个显著的优点。第一，安全性高。由于mRNA具有非感染性、非整合性等特征，因此没有潜在的感染风险或整合到宿主细胞基因组中的诱变风险。mRNA可以在正常的细胞生理过程中被降解掉，其在人体内的半衰期可通过使用各种修饰和递送的方法来调节，使得mRNA更稳定和高度可翻译。此外，还可以利用下调mRNA的固有免疫原性的方法来进一步提高疫苗的安全性。第二，功效高。mRNA是最小的遗传载体，不需要进入靶细胞的细胞核就可以在细胞质中起作用。通过将mRNA配制成载体分子，可以使其在细胞质中被快速摄取和表达，从而实现更有效的体内递送。与病毒载体和DNA疫苗一样，基于mRNA的疫苗可以诱导体内的体液免疫和细胞免疫，同时避免了机体对载体的免疫反应。mRNA疫苗接种后的抗原表达是瞬时的，从而降低了持续性抗原暴露可能导致的T细胞功能衰竭。第三，易于生产。基于体外转录反应的高效率，mRNA疫苗具有快速、低成本和可迅速扩大的生产潜力。

mRNA疫苗可分为两种：传统的基于mRNA的疫苗和自扩增mRNA疫苗（SAM），二者均利用宿主细胞翻译机制产生抗原靶标并启动体内的适应性免疫应答。常规的mRNA疫苗在概念上与宿主细胞mRNA分子相似，并且仅编码目的抗原。而SAM疫苗则是编码工程化的RNA病毒基因组，取代了编码结构蛋白的基因。由于宿主细胞中RNA模板的扩增，所得的RNA（称为复制子）表达高水平的抗原基因。由于这些复制子缺乏病毒结构蛋白基因，因此它们不能产生具有感染性的病毒粒子并传播到邻近细胞。目前的技术已在很大程度上克服了mRNA的不稳定性和体内递送效率低这些问题，针对传染病和多种癌症的mRNA疫苗也已在动物模型中取得了很好的效果。因此，mRNA疫苗具有强大的保护效力，便于快速开发和管理，生产成本低，未来有望替代常规疫苗。