RNA疫苗
RNA疫苗,又称mRNA疫苗,是一类通过令人体细胞经导入mRNA后产生抗原、进而达到免疫效果的新型疫苗。RNA疫苗的核心成分为编码抗原的mRNA分子[1]。一般来说,这些mRNA分子由固体脂质纳米粒等特殊载体包裹,既起到保护相对脆弱的RNA分子的作用,也有辅助这些RNA分子进入细胞的作用[2][3][3]。相比传统疫苗,RNA疫苗成本低、生产效率高[4][5],且能同时诱导细胞免疫与体液免疫[6]。因RNA疫苗可做到无细胞生产、且生产时无需导入有毒化学品,加之制造速度快,受微生物污染的机会也相对较低,RNA疫苗的安全性相对较高[1]。另一方面,目前对RNA疫苗的长期副作用了解相对较少,RNA疫苗亦有导致自身免疫的风险[7][3][5]。在RNA疫苗的临床试验中,有一些受试者产生短暂的强烈不良反应。研究者认为,这种短暂的不良反应可能是由作为载体的固体脂质纳米粒导致[8]。
目前两种针对2019冠状病毒病病原体SARS-CoV-2的RNA疫苗MRNA-1273(莫德纳)、BNT162b2(辉瑞/BioNTech)获得了优秀的临床试验数据,已被多个国家和地区批准使用。[9]。
历史
1989年,一家美国生物科技公司Vical研究表明,能通过将mRNA包裹在固体脂质纳米粒载体中将RNA导入细胞。1990年,威斯康星大学的研究人员发现,将mRNA注射至小鼠肌肉组织中可起到治疗作用。这些发现为RNA疫苗的出现奠定了基础[10]。此后,一系列有关技术问题在20世纪90年代至21世纪初得到解决。2005年,匈牙利裔学者考里科·考陶琳(Kariko Katalin)与德鲁·魏斯曼(Drew Weissman)报导了一项能在不引发免疫排斥的前提下将RNA导入人体细胞内的技术[9][10]。哈佛大学的干细胞学者德里克·罗西(Derrick Rossi)在读到这篇文章后,提出这项技术能用于疫苗的开发[9][10]。2008年,BioNTech公司成立,并自卡塔琳·卡里科与德鲁·魏斯曼处得到了技术使用许可。但此后一段时间内,各国研发的RNA疫苗的临床试验结果都不够理想,始终没有RNA疫苗能够投入大规模临床使用[11]。
两种针对2019冠状病毒病病原体SARS-CoV-2的RNA疫苗MRNA-1273(莫德纳)、BNT162b2(辉瑞/BioNTech)取得了优异的临床试验数据。这两种疫苗已被多个国家和地区批准使用。[9]。
作用机制
与依靠抗原或减毒病毒刺激免疫系统产生免疫反应的传统疫苗不同,RNA疫苗本身并不含有抗原,而是以编码抗原的mRNA为主要成分。这些编码抗原的mRNA能在细胞内被翻译为抗原蛋白。RNA疫苗中的mRNA通常由固体脂质纳米粒等特殊载体包裹(也有部分研究使用病毒作为载体[12][13][14]),以保护脆弱的RNA分子并帮助RNA进入细胞内[1]。通常来说,RNA疫苗发挥作用的步骤为:被载体包裹的RNA被注射到人体内、RNA进入细胞、RNA翻译为抗原蛋白、抗原蛋白被呈递至细胞表面或被分泌到细胞外引发免疫反应[15]。
目前有关RNA疫苗的主要研究方向是如何提高RNA疫苗的稳定性、如何提高mRNA进入细胞的效率、如何增加mRNA制造抗原蛋白的效率。目前来说,一般是通过对mRNA进行改造或改良载体成分来尝试解决以上问题。也有研究者提出,通过RNA疫苗自主扩增,能增加产生抗原的效率[16]。
优缺点
RNA疫苗具有成本低、生产效率高的优点[4][5]。因为生产周期短,不容易出现微生物污染问题。此外,因为RNA疫苗的生产不需要使用有毒化学品,也可以做到无细胞生产,使RNA疫苗理论上具有相较传统疫苗更高的安全性[1]。
参考文献
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