mRNA疫苗的下一步是什么

mRNA疫苗帮助我们度过了COVID-19大流行病，但它也可以帮助抵御许多其他传染病，提供对流感的普遍保护，甚至可以治疗癌症。

思绪回到2020年，随着时间推移，COVID-19的影响也越来越大。处处都是警告——戴上口罩，消毒接触的所有东西，远离他人，这些是我们能够保护自己免受这种可能致命的疾病的一些唯一方法。值得庆幸的是，一种更有效的保护方式正在酝酿之中。科学家们正在快速开发全新的疫苗。1月对COVID-19背后的病毒进行了测序，3月开始对使用信使RNA的疫苗进行临床试验。到年底，美国FDA为这些疫苗颁发了紧急使用授权，疫苗接种工作开始启动。

对于任何新药来说，这都是一个令人瞩目的快速转变。但这其实是在对核心技术进行多年研究之后取得的成果。科学家和公司几十年来一直在研究基于mRNA的治疗和疫苗。第一批实验性治疗方法早在20世纪90年代就在啮齿动物身上进行了测试，治疗的疾病包括糖尿病和癌症。这些疫苗并不像许多其他疫苗那样依靠将部分病毒注射到人体内。相反，它们提供遗传代码，我们的身体可以用它来制造相关的病毒蛋白片断。整个过程要快得多，也简单得多，而且避免了在实验室中培养病毒和提纯所制造的蛋白质的需要。

但是，尽管第一批被批准的mRNA疫苗是针对COVID-19的，但类似的疫苗现在正被探索用于其他一系列的疾病，包括疟疾、艾滋病毒、结核病和寨卡病毒。mRNA疫苗也可能被用于为个人量身定做的癌症治疗，触发免疫系统的特定反应，旨在攻击体内的肿瘤细胞。

注：直接注射的mRNA 疫苗有效性的考虑因素

Moderna是两家获批的COVID-19的mRNA疫苗之一的生物技术公司，正在开发RSV（呼吸道合胞病毒）、HIV、寨卡、Epstein-Barr病毒等的mRNA疫苗。BioNTech公司与辉瑞公司合作开发了另一种获批的基于mRNA的COVID-19疫苗，正在探索结核病、疟疾、艾滋病毒、带状疱疹和流感的疫苗。两家公司都在研究癌症的治疗方法。还有许多其他公司和学术实验室也在参与这一行动。

人体自制疫苗

信使RNA本身是一串遗传密码，可以被人体自身的DNA读取并用于制造蛋白质。疫苗中使用的实验室制造的mRNA可以为一种特定的蛋白质编码，旨在训练免疫系统来识别这种蛋白质。在COVID-19疫苗的案例中，该代码是在导致该疾病的SARS-CoV-2病毒外壳上发现的刺突蛋白（spike protein）。mRNA本身被包装在脂质纳米颗粒中，帮助其在进入人体的过程中生存下来。

宾夕法尼亚大学副教授Katalin Karikó表示，这种疫苗低廉、快速、易制造。Katalin也是使用mRNA进行疫苗研究的先驱。她表示：“你把mRNA放入细胞中，半小时后，它们就已经开始生产蛋白质了。”这个想法是，一旦人体的免疫系统接触到这种蛋白质，它就能在遇到病毒本身时更好地做出强烈反应。对COVID-19来说，这被认为主要是由于产生了抗体，保护人体免受感染的蛋白质。训练有素的免疫细胞也发挥着重要作用。理论上，可以为几乎所有的蛋白质制造mRNA，并且可能针对任何传染病。对于mRNA疫苗技术来说，这是一个激动人心的时刻，大量传染病的疫苗目前正在通过临床试验。

通用保护

很难说哪种mRNA疫苗可能成为下一个热点。但人们对流感疫苗寄予厚望。潜在的是，一种通用疫苗可以保护人们免受多种流感病毒的侵害，同时保护人们免受冠状病毒的侵害。

目前的流感疫苗原理，是通过将病毒中的一种蛋白质引入免疫系统来发挥作用，免疫系统应该产生反应并学会如何打败病毒。但是在鸡蛋中培养病毒以制造这种蛋白质需要几个月的时间。加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学研究RNA的Anna Blakney表示，生产过程必须在2月份开始，以便在10月份准备好疫苗。每年，北半球的科学家通过观察南半球发生的情况，来猜测哪种流感病毒有可能在北半球流行起来。

这些猜测并不总是准确的，而且流感病毒可以随着时间的推移而变异，甚至在实验鸡蛋中也是如此。因此，“mRNA一种众所周知的表现不佳的疫苗，” Blakney表示。根据美国CDC估计，美国在2019-2020年使用的流感疫苗的有效性为39%，但在2004-2005年流感季节使用的疫苗的有效性仅为10%。

但另一方面，mRNA疫苗的制作相对较快。Blakney表示：“你可以想象，RNA疫苗的周转时间为一个月。到了9月，科学家们应该对哪种流感病毒可能在10月爆发有更好的了解，并能更好地针对它。”

还有一个潜在的好处，即科学家们可以制造出编码一种以上病毒蛋白的mRNA疫苗，这可以创造出能防止多种流感病毒株的疫苗。宾夕法尼亚大学的Norbert Pardi和他的同事们正在研究一种通用的流感疫苗。Pardi认为这种疫苗可以预防任何可以使人类生病的流感类型。他的团队最近表明，这种疫苗可以保护小鼠和雪貂免受20种流感亚型的侵害。其他实验室也正在研究能保护所有冠状病毒的mRNA疫苗。

注：mRNA 疫苗的先天免疫感应

如果我们能够包括几种蛋白质的代码，就有可能在一次注射中预防多种疾病。例如，Moderna公司针对冠状病毒、流感和RSV的疫苗已经进入临床试验。Karikó表示，在未来，我们可以走得更远。理论上，只需一到两针就可以保护人体免受20种不同病毒的侵害。

癌症疫苗

在开始为引起COVID-19的冠状病毒开发mRNA疫苗之前，研究人员已经正试图找到使用mRNA治疗癌症的方法。但方法略有不同，mRNA作为一种 “疫苗疗法”来发挥作用。

如同可以训练人体免疫系统识别病毒蛋白一样，也可以训练它们识别癌细胞上的蛋白。理论上，这种方法可以完全个性化，科学家们可以研究特定人的肿瘤细胞，并创造一种定制的治疗方法，帮助病患自身的免疫系统击败癌症。Blakney表示：“这是RNA的一个奇妙应用。我认为这方面有巨大的潜力。”

癌症疫苗的制作一直比较棘手，部分原因是通常没有明确的蛋白质靶标。Karikó表示，可以为病毒外壳上的蛋白质制作mRNA，例如导致COVID-19的病毒上的刺突蛋白。但当细胞形成肿瘤时，往往没有这样明显的靶点。

“癌细胞可能需要一种不同于保护冠状病毒所需的免疫反应”，Pardi补充说，“我们将需要研制出稍微不同的 mRNA 疫苗”，一些临床试验正在进行中，但 “突破还没有发生。”

下一次大流行病

尽管mRNA疫苗有着巨大的前景，但它不可能预防或治疗所有的疾病，至少就目前的技术而言如此。瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院的免疫学家Karin Loré表示，首先，这些疫苗中的一些需要储存在低温的冷冻箱中，在全球不少地方难以满足。而且有些疾病比其他疾病构成的挑战更大。为了预防一种传染病，疫苗中的mRNA需要对相关的蛋白质进行编码，这是一种关键的信号，可以让免疫系统识别并抵御一些疾病。对于某些病毒，如COVID-19，找到这样的蛋白质是非常简单的。但对其他病毒来说就不那么容易了。Blakney表示：“要为保护我们免受细菌感染的疫苗找到良好靶点可能更难，艾滋病也很困难。他们从来没有找到那种能诱导免疫反应的蛋白质形式对艾滋病毒有效。”

Loré表示：“我不想带给大家这样的印象——即mRNA疫苗将是所有问题的解决方案。” Blakney也同意：“我们已经看到了这些疫苗能够产生的效果，这真的很令人兴奋。但我不认为，在一夜之间，所有的疫苗都会变成RNA疫苗。”

尽管如此，还是有很多值得期待的。在2023年，可以期待更新的COVID-19疫苗。而且研究人员希望我们能在不久的将来看到更多的mRNA疫苗进入诊所。Pardi表示：“我真的希望在未来的几年里，将有其他获批的针对传染病的mRNA疫苗。”Pardi正在为下一次全球疾病爆发提前做计划，这很可能涉及流感病毒。“我们不知道下一次大流行病何时会发生，但我们必须做好准备，”他说，“非常清楚的是，如果你在大流行病中开始开发疫苗，那就已经太晚了。”

作者：Jessica Hamzelou，生物医学资深记者
来源：MIT Technology Review

来源：荣格-《国际医药商情》

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