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mRNA疫苗

发布日期:2021-11-12    作者:     来源:     点击:

1990年,科学家将体外转录的信使RNA—mRNA注射入小鼠体内,通过检测,发现其可在小鼠体内表达活性并发挥功能。随着分子医学和基因组学的发展,尤其是mRNA疫苗在新冠治疗中发挥的巨大作用,其受到越来越多的关注。

mRNA全称message RNA,即信使RNA,或递送信息的RNA。人如其名,上家DNA,下家蛋白质,DNA将遗传信息传递给mRNA(转录),mRNA再交给蛋白质(翻译)。

用于新型冠状病毒防治的mRNA疫苗的作用原理就是将编码新冠病毒刺突糖蛋白(S蛋白,抗原蛋白)的mRNA直接注射进入体内,它能在人体内合成S蛋白,通过模拟病毒感染来刺激机体产生抗体和记忆细胞,从作用机制上具有革命性突破意义。除了mRNA疫苗,按照抗原来源分类,还有多肽疫苗和DNA疫苗。其中,多肽疫苗具有安全性高、容易制备、特异性强、易于保存和应用的特点。而DNA疫苗易于编辑,制备更容易,更便宜,但是质粒DNA可以整合到细胞的DNA,会产生插入突变的风险。

相比之下,mRNA疫苗具有一些突出的优势:

(1)相比传统疫苗(减毒、灭活、等疫苗),mRNA疫苗生产工艺简单,成本更低;

(2)mRNA疫苗抗原呈递的过程是短暂但可持续的,保护效率相对更高;

(3)与同属的DNA疫苗相比,mRNA疫苗发挥作用无需进入细胞核,没有整合至细胞核的风险。 值得注意的是,外源性mRNA必须穿过细胞膜到达细胞质,才能在核糖体的帮助下翻译功能性蛋白。但mRNA较大的体积以及负电荷的性质使其不能直接通过细胞膜,因此mRNA疫苗发挥作用少不了递送载体的帮助。递送mRNA的载体类型多种多样,包括脂质纳米颗粒(LNPs)、蛋白肽、聚合物等。其中,LNPs因其作为COVID-19 mRNA疫苗递送平台的巨大成功备受关注。

除了作为疫苗在预防传染病领域的潜力,mRNA在肿瘤免疫治疗,蛋白替换疗法和基因编辑等方面的价值也不容忽视。大量的临床前和临床研究证明了mRNA疫苗具有抗癌能力,例如在黑色素瘤、乳腺癌、结直肠癌、非小细胞肺癌等癌症临床治疗都可见mRNA的应用。另外,mRNA疗法可以产生治疗性蛋白质,帮助受损组织或器官恢复功能。还有,mRNA系统是基因编辑的强大工具,已被广泛用于人原代细胞和转基因动物的构建,在多种遗传性疾病中有广阔的应用前景。

来源:IMM上海公众号