mRNA 疫苗的研究進(jìn)展

袁軍鴻 ，楊昭慶 綜述，馬紹輝 審校

1.昆明醫(yī)科大學(xué)，云南 昆明 650500；2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所，云南 昆明 650031

mRNA 是DNA 翻譯成蛋白質(zhì)的中間產(chǎn)物，mRNA疫苗是指用各類(lèi)病原微生物的mRNA 制作的用于預(yù)防或治療的生物制品［1］。目前作為疫苗主要研究的有兩種類(lèi)型的RNA：非復(fù)制型mRNA 和病毒衍生的自擴(kuò)增mRNA。非復(fù)制型mRNA 是指已經(jīng)在體外合成的一段完整的基因序列，其通過(guò)載體遞送進(jìn)體內(nèi)后能夠誘導(dǎo)一定的免疫反應(yīng)。病毒衍生的自擴(kuò)增mRNA 通常選用甲病毒屬的基因組，保留其復(fù)制機(jī)制所需的基因結(jié)構(gòu)而將其原本的結(jié)構(gòu)蛋白區(qū)替換為目的基因序列，這類(lèi)mRNA 疫苗在體內(nèi)能自主復(fù)制，僅需極少量便能誘導(dǎo)較強(qiáng)的免疫反應(yīng)。在早期的研究中，mRNA 受到許多疫苗研究者的關(guān)注，因?yàn)槠浔憩F(xiàn)出優(yōu)于亞單位和減毒活載體疫苗的特點(diǎn)，即可較好地誘導(dǎo)體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答［2］。同時(shí)，由于mRNA 存在于細(xì)胞質(zhì)中，不會(huì)發(fā)生隨機(jī)整合至基因組的風(fēng)險(xiǎn)，因此從疫苗應(yīng)用的角度來(lái)看具有較高的安全性。但由于mRNA 通常不穩(wěn)定且易被酶降解，導(dǎo)致其在疫苗研發(fā)及應(yīng)用中的局限性，因此需要對(duì)mRNA 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的優(yōu)化以增強(qiáng)其穩(wěn)定性，如ZHAO 等［3］使用了 2 個(gè) β 珠蛋白（β-globin）非結(jié)構(gòu)區(qū)（UTR），明顯增強(qiáng)了 mRNA 的穩(wěn)定性。mRNA 疫苗在腫瘤治療方面也取得了一些初步進(jìn)展，如利用腫瘤患者的腫瘤RNA，在白細(xì)胞介素-4（interleukin-4，IL-4）與粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（granulocytemacrophage colony stimulating factor，GM-CSF）的聯(lián)合作用下誘導(dǎo)樹(shù)突狀細(xì)胞（dendritic cells，DC）的產(chǎn)生，并且使用自身腫瘤的mRNA 沖擊DC，使其產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)［4］。因?yàn)閙RNA 的不穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)染效率低等原因，在既往的應(yīng)用研究中，科學(xué)家們并不認(rèn)為其是理想的、可進(jìn)行臨床推廣使用的疫苗。近年來(lái)，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)結(jié)構(gòu)改造和遞送載體平臺(tái)優(yōu)化等，在很大程度上解決了mRNA 作為候選疫苗存在的穩(wěn)定性差和轉(zhuǎn)染效率低等問(wèn)題，逐步展現(xiàn)了mRNA 作為疫苗的一些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)mRNA 疫苗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化及傳遞系統(tǒng)和疾病防治應(yīng)用方面取得的進(jìn)展作一綜述。

1 mRNA 疫苗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化

mRNA 通常是在體外經(jīng)cDNA 或質(zhì)粒DNA 轉(zhuǎn)錄獲得，在體外合成時(shí)，需人為添加加帽酶（capping enzyme，CE）和 Poly A 聚合酶。mRNA 由 5′帽結(jié)構(gòu)、5′UTR、開(kāi)放閱讀框（編碼靶蛋白）、3′UTR 以及 3′PolyA尾巴構(gòu)成。在mRNA 進(jìn)入體內(nèi)發(fā)揮作用時(shí)，由于mRNA 的一些不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，如5′帽端以及一些UTR 會(huì)導(dǎo)致mRNA 被細(xì)胞內(nèi)外存在的核酸酶降解，因此要對(duì)其不穩(wěn)定的部分進(jìn)行一些改造。

KALIEN 等研究者與Stitz 的團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)出使用活性設(shè)計(jì)技術(shù)的mRNA 疫苗，包括優(yōu)化mRNA 堿基對(duì)含量、編碼UTR 和絡(luò)合魚(yú)精蛋白（一種富含精氨酸的蛋白質(zhì)，能結(jié)合和穩(wěn)定mRNA）［5］。mRNA UTR內(nèi)的調(diào)節(jié)元件能夠增強(qiáng)mRNA 的穩(wěn)定性，Poly A 也能夠增加mRNA 的穩(wěn)定性和靶蛋白的表達(dá)［6］。因此，一些研究者嘗試通過(guò)改變一些非編碼蛋白的UTR，并通過(guò)結(jié)合其他復(fù)合物（如脂質(zhì)體）來(lái)增加mRNA的穩(wěn)定性［7］。除了添加Poly A 等結(jié)構(gòu)外，新近也有研究者設(shè)計(jì)出缺乏5′帽端和3′poly 尾端的mRNA，并使其包含丙型肝炎病毒（HCV）的核心基因后，用于轉(zhuǎn)染DC 細(xì)胞，結(jié)果表明，mRNA 在DC 細(xì)胞中表達(dá)抗原方面是有效的［8］?？紤]到制備這種體外轉(zhuǎn)錄信使 RNA（in vitro transcription of messenger RNA，IVT mRNA）具有簡(jiǎn)單而有效的方案及其在表達(dá)所攜帶基因方面的有效性，IVT mRNA 可能適用于開(kāi)發(fā)針對(duì)HCV 的RNA 疫苗。

此外，通過(guò)合成1 個(gè)高級(jí)的cap 結(jié)構(gòu)，并將UTR和1 個(gè)擴(kuò)展的poly（A）尾巴整合至序列中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)mRNA 分子中多個(gè)結(jié)構(gòu)元素的優(yōu)化，這些修飾均可提高編碼蛋白的表達(dá)水平［9］。一項(xiàng)關(guān)于結(jié)核分枝桿菌Ag85B-mRNA 疫苗的體外合成的研究結(jié)果顯示，mRNA 疫苗在經(jīng)過(guò)優(yōu)化Ag85B 編碼區(qū)序列及在其兩端插入 β 球蛋白 3′和 5′UTR 序列后，獲得了較高的免疫原性和穩(wěn)定性［10］。最近一項(xiàng)新的報(bào)道講述了一種新穎且普遍適用的基于細(xì)胞的選擇過(guò)程，可用于鑒定特定序列的3′UTR，這些新的UTR 可顯著增加IVT mRNA 的蛋白表達(dá)［11］。研究發(fā)現(xiàn)，新型3′UTR 基序相對(duì)于β 球蛋白3′UTR 序列能夠誘導(dǎo)更強(qiáng)的治療效果［12］。此外，當(dāng)前某些mRNA 純化方法，如HPLC 法，其在小規(guī)模制備下效果較好，但在大規(guī)模生產(chǎn)方面卻具有一定局限性，如效率低、投資成本較高等。BAIERSDORFER 等［13］報(bào)道了一種通過(guò)將純化過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生的雙鏈RNA 雜質(zhì)吸附至纖維素（一種廉價(jià)而豐富的多糖）上來(lái)純化mRNA的方法，由于其成本較低、所需時(shí)間較短等，可被用于實(shí)驗(yàn)室和大規(guī)模生產(chǎn)等。

2 mRNA 疫苗的遞送系統(tǒng)

2.1 以脂質(zhì)納米顆粒（lipid nanoparticle，LNP）為載體平臺(tái) 盡管體外轉(zhuǎn)錄mRNA 疫苗的設(shè)計(jì)在高效、低成本、低先天免疫原性方面取得了重大進(jìn)展，但將mRNA 廣泛用于治療，還同時(shí)需要具有安全有效的體內(nèi)遞送系統(tǒng)。非病毒載體是目前體外轉(zhuǎn)錄mRNA治療遞送系統(tǒng)中的前沿研究領(lǐng)域，而LNP 是其中被認(rèn)為最有發(fā)展和應(yīng)用前景的mRNA 類(lèi)載體［14］。GUTMARAES 等［15］設(shè)計(jì)了 1 個(gè)快速篩選體內(nèi)mRNA傳遞的平臺(tái)，其包括1 個(gè)封裝了功能性條形碼mRNA（b-mRNA）的LNP 文庫(kù)。這些b-mRNA 在結(jié)構(gòu)和功能上與普通mRNA 相似，并含有條形碼，可通過(guò)深度測(cè)序?qū)w內(nèi)mRNA 的表達(dá)進(jìn)行定量。結(jié)果表明，該平臺(tái)可識(shí)別LNP 的候選物以及確定體內(nèi)mRNA遞送的最佳參數(shù)（如載體的大小與結(jié)構(gòu)等），可加速LNP 在體內(nèi)的篩選及設(shè)計(jì)，使相應(yīng)的mRNA 疫苗在體內(nèi)能夠發(fā)揮更好的療效。

有報(bào)道使用凝膠電泳來(lái)研究陽(yáng)離子納米脂蛋白顆粒（nanolipoprotein particles，NLPs）與 mRNA 間的結(jié)合能力，由于NLPs 與RNA 分子的配位作用及RNA 復(fù)合物尺寸的變大導(dǎo)致阻礙了陰離子型RNA 分子向陰極的遷移，從而證明了陽(yáng)離子NLPs 與mRNA間具有一定的結(jié)合能力［16］。mRNA 可通過(guò)脂質(zhì)體或其他復(fù)合體等載體系統(tǒng)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)一步增強(qiáng)mRNA 在體內(nèi)的轉(zhuǎn)染效率［17］。WONG 等［18］制備了一種NLPs，該顆粒封裝了來(lái)自寨卡病毒的M 蛋白和E 基因的mRNA 疫苗，將其注入小鼠體內(nèi)后能誘導(dǎo)免疫保護(hù)和殺菌作用，表明該顆粒作為一種載體能夠成功運(yùn)輸mRNA，使其在體內(nèi)發(fā)揮免疫作用。最近有研究人員利用LNP 包裹1-甲基假尿核苷修飾的mRNA 疫苗，以皮內(nèi)接種方式向小鼠模型傳遞保守的流感病毒抗原，并誘導(dǎo)出具有相當(dāng)廣度和效力的強(qiáng)免疫應(yīng)答［19］，表明被核苷修飾的mRNA 能夠成功誘導(dǎo)較強(qiáng)的免疫反應(yīng)，并且可考慮使用其他接種方式探討其是否能夠誘導(dǎo)更強(qiáng)的免疫反應(yīng)。

2.2 以聚合物為載體平臺(tái) 除了以脂質(zhì)體復(fù)合物作為載體外，PEG12KL4 是一種新的RNA 傳遞載體，其中合成的陽(yáng)離子KL4 肽附著在12-mers 的單分散線性PEG 上。有研究將PEG12KL4 以10 ∶1 的比例（w ／ w）與mRNA 形成納米復(fù)合物，介導(dǎo)了對(duì)人肺上皮細(xì)胞的有效轉(zhuǎn)染［20］。也有研究將環(huán)糊精（cyclodentrin，CD）與聚乙烯亞胺（polyethyleneimine，PEI）600 或 PEI2k 共同混合得到不同 CD ／ PEI 比例的CP（CD-PEI）聚合物，并評(píng)價(jià)了 CP600、CP2k 和 PEI25k作為鼻內(nèi)mRNA 疫苗載體的傳遞效果。結(jié)果顯示，在這些聚合物中，CP2k ／ mRNA 在體外轉(zhuǎn)染效率明顯高于PEI25k ／ mRNA，具有更強(qiáng)的向淋巴結(jié)遷移和刺激DC 細(xì)胞在體內(nèi)成熟的能力，進(jìn)而導(dǎo)致更強(qiáng)的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)，局部和全身毒性也低于PEI25k ／Mrna［21］。表明 CD-PEI2k ／mRNA 納米復(fù)合物作為一種載體平臺(tái)，可提高體外轉(zhuǎn)染效率。TAN等［9］合成 1 個(gè)由 β-cyclodextrin（β-CD）和支化聚乙烯亞胺構(gòu)成的共軛結(jié)構(gòu)，CD-PEI（CP）結(jié)合物幫助mRNA 分子穿過(guò)質(zhì)膜，從內(nèi)涵體逃逸，從而保證了高轉(zhuǎn)染效率。

2.3 以單純納米顆粒（nanoparticles，NPs）為載體平臺(tái) CHAHAL 等［22］開(kāi)發(fā)出一種能夠快速反應(yīng)合成的無(wú)佐劑的單劑量樹(shù)狀大分子NPs 疫苗平臺(tái)，其中的抗原由mRNA 編碼。這種NPs 級(jí)的mRNA 能夠在人上皮細(xì)胞系HeLa、鼠和人的原代成纖維細(xì)胞中成功表達(dá)。將制成NPs 的H1N1 的HA 抗原mRNA注入小鼠體內(nèi)后，可觀察到CD8+T 細(xì)胞明顯增殖，能誘導(dǎo)小鼠的特異性免疫反應(yīng)。先天免疫系統(tǒng)在納米材料與宿主生物的相互作用中起至關(guān)重要的作用。研究人員通過(guò)與臨床相關(guān)的如Fe3O4、TiO2、ZnO、CuO 等來(lái)研究Toll 樣受體（TLRs）的激活。結(jié)果表明，NPs 可導(dǎo)致TLR-4 和TLR-6 表達(dá)增加，與脂質(zhì)體誘導(dǎo)水平相當(dāng)，表明NPs 可刺激宿主體內(nèi)的先天免疫系統(tǒng)反應(yīng)［23］。盡管 Fe3O4、TiO2等 NPs 能用于有效的mRNA 傳遞，但如何將mRNA 定向遞送至體內(nèi)的特定器官、組織和細(xì)胞，仍然面臨困難和挑戰(zhàn)。為獲得準(zhǔn)確的mRNA 表達(dá)量，有研究團(tuán)隊(duì)將攜帶編碼Cre 重組酶的mRNA 的NPs 注射至常用的小鼠品系中，可準(zhǔn)確報(bào)告mRNA 對(duì)器官、組織結(jié)構(gòu)和單個(gè)細(xì)胞的靶向效果［24］，表明其可對(duì)體內(nèi)某個(gè)結(jié)構(gòu)或細(xì)胞進(jìn)行定量檢測(cè)。

3 mRNA 疫苗在疾病防治中的研究進(jìn)展

3.1 mRNA 疫苗在腫瘤防治中的進(jìn)展 mRNA 疫苗可進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，由mRNA 翻譯成抗原，從而引發(fā)細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞（cytotoxic T lymphocyte，CCL）介導(dǎo)的特異性免疫應(yīng)答。人工體外合成的腫瘤抗原是應(yīng)用較為普遍的策略，具有純度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)，并且可個(gè)性化制備，但目前價(jià)格仍然較昂貴［25］。有研究報(bào)道使用陽(yáng)離子脂質(zhì)輔助的納米顆粒（cationic lipid-assisted nanoparticles，CLAN）為載體傳遞 mRNA疫苗治療惡性T 淋巴瘤，在被注射含編碼卵清蛋白mRNA 的小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了較強(qiáng)的特異性腫瘤殺傷T 細(xì)胞應(yīng)答［26］。編碼腫瘤相關(guān)蛋白的mRNA 可通過(guò)電穿孔轉(zhuǎn)染至DC 中，作為一種疫苗可增強(qiáng)腫瘤特異性CD8+T 細(xì)胞的多功能性，從而誘發(fā)較強(qiáng)的免疫反應(yīng)［27］。REAP 等［28］研究發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的治療靶點(diǎn)為人巨細(xì)胞病毒（cytomegalovirus，CMV）抗原，在22 例患者中，有17 例患者隨機(jī)接受CMV-pp65 特異性 T 細(xì)胞與 CMV-DC 疫苗（CMVATCT-DC）或CMV-pp65 特異性T 細(xì)胞與CMV-saline疫苗（CMV-ATCT-生理鹽水），其中接種CMV-ATCTDC 疫苗的患者，IFNγ+、TNFα+、多功能性 CCL3+以及特異性CMV CD8+T 細(xì)胞含量顯著增加，盡管尚未直接證明其具有治療腫瘤的能力，但結(jié)果表明這是一種有前景的抗腫瘤免疫治療方法。有學(xué)者在黑素瘤和人乳頭瘤病毒E7 的體內(nèi)腫瘤模型中，采用mRNA疫苗能夠誘發(fā)強(qiáng)大的免疫反應(yīng)，并且能夠抑制腫瘤生長(zhǎng)和延長(zhǎng)生存期，增強(qiáng)抗腫瘤療效［29］。

基于mRNA 研發(fā)的藥物已經(jīng)成為一種非常有吸引力的新一類(lèi)生物制劑［30］?？鼓[瘤抗體的研究進(jìn)展可分為裸抗體、單克隆抗體和基因工程抗體3個(gè)階段［31］，單克隆抗體幾乎進(jìn)入生物醫(yī)學(xué)研究的每一個(gè)分支。RYBAKOVA 等［32］首次證實(shí)了肝臟產(chǎn)生的一種抗體可抑制實(shí)體瘤的生長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，LNPs 可將IVT-mRNA 直接傳遞至腫瘤，治療性抗體在腫瘤微環(huán)境內(nèi)或直接在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)可潛在地增強(qiáng)治療效果，減少脫靶效應(yīng)。因此，mRNA 疫苗編碼抗體為腫瘤治療帶來(lái)了一種新的策略。

3.2 mRNA 疫苗在感染性疾病防治中的進(jìn)展 通過(guò)mRNA 疫苗編碼抗體已在感染性疾病防控研究中得到應(yīng)用。KOSE 等［33］提取出基孔肯雅病毒（Chikv）的單克隆抗體，并將編碼該抗體的mRNA 分子輸送至小鼠體內(nèi)，評(píng)估小鼠Chikv 感染模型中免疫球蛋白或mRNA 的保護(hù)能力。結(jié)果表明，mRNA 疫苗具有預(yù)防該病毒感染性疾病的功能。尼帕病毒是一種新型的人獸共患病毒，屬于RNA 病毒，被感染者出現(xiàn)發(fā)熱、嚴(yán)重頭痛、腦膜炎等癥狀，給人及動(dòng)物帶來(lái)了嚴(yán)重危害［34］。有研究人員通過(guò)編碼可溶性亨德拉病毒糖蛋白的單劑量LNP 核苷修飾的mRNA 疫苗，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中可保護(hù)高達(dá)70%的敘利亞倉(cāng)鼠免受尼帕病毒的攻擊。盡管動(dòng)物在被病毒攻擊前具有被其他情況引發(fā)的免疫應(yīng)答，這些數(shù)據(jù)仍然為優(yōu)化尼帕病毒和其他高致病性病毒的mRNA 疫苗接種提供了支持證據(jù)并奠定了研究基礎(chǔ)［35］。

流感病毒是單鏈負(fù)RNA 病毒，由于其表面存在抗原血凝素（hemagglutinin，HA）和神經(jīng)氨酸酶（neuraminidase，NA）的多種不同亞型，導(dǎo)致流感病毒具有傳染性和變異速度快的特點(diǎn)［36］。PARDI 等［37］使用修飾和純化后的mRNA 編碼流感病毒的高度保守區(qū)HA，與LNP 形成HA mRNA-LNP 疫苗，該疫苗在兔、小鼠和雪貂體內(nèi)均能產(chǎn)生抗體應(yīng)答，并且能夠免受同種或異種流感病毒的感染。除單一抗原外，Moderna 公司公布了其在研項(xiàng)目mRNA-1653 的Ⅰ期臨床中期數(shù)據(jù)，mRNA-1653 由2 段mRNA 序列組成，分別編碼2 種病毒的融合蛋白，針對(duì)的是人類(lèi)偏肺病毒和3 型副流感病毒，多mRNA 的協(xié)同傳遞能夠產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，并進(jìn)一步增強(qiáng)免疫［38］。

2020年，嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2 型（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARSCoV-2）以較快的傳播速度席卷了全球多個(gè)國(guó)家，上百萬(wàn)人被感染，針對(duì)此種傳播速度快的病毒，mRNA疫苗憑借其本身的結(jié)構(gòu)特性和生產(chǎn)過(guò)程被學(xué)者們所關(guān)注。Moderna 公司針對(duì) SARS-CoV-2 的 mRNA-1273 疫苗利用SARS-CoV-2 的S 蛋白誘導(dǎo)產(chǎn)生中和抗體。在日本的一項(xiàng)臨床數(shù)據(jù)顯示，不同年齡層的志愿者隨機(jī)接種2 劑100 μg mRNA-1273 或安慰劑，肌肉注射，間隔28 d，結(jié)果顯示，該疫苗具有一定的安全性，能誘導(dǎo)產(chǎn)生顯著的抗SARS-CoV-2 免疫應(yīng)答［39］。除此之外，輝瑞公司研發(fā)的BNT162b2 也是一種針對(duì)SARS-CoV-2 的mRNA 疫苗，臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示其能引起強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)且顯著促進(jìn)血清中中和抗體的產(chǎn)生［40］。

狂犬病是一種由狂犬病病毒導(dǎo)致的急性傳染病，人體一旦感染，致死率幾乎100%［41］。2017年，Cure Vac 公司對(duì)其第1 代基于mRNA 的狂犬病預(yù)防性疫苗CV7201 的安全性及免疫原性進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果表明，CV7201 有較好的安全性，并且具有合理的耐受性，可誘導(dǎo)針對(duì)病毒抗原的可增強(qiáng)型功能性抗體［42］。最近，研究人員對(duì)新型狂犬病自擴(kuò)增基因疫苗在大鼠體內(nèi)重復(fù)給藥和生物分布的非臨床安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，動(dòng)物對(duì)該疫苗有很好的耐受性，該研究結(jié)果進(jìn)一步證明了mRNA 疫苗在感染性疾病防治方面的可行性及優(yōu)點(diǎn)［43］。

mRNA 疫苗除在病毒性感染方面有一定的研究進(jìn)展外，在寄生蟲(chóng)感染方面也有了新的研究進(jìn)展。巨噬細(xì)胞遷移抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）是真核生物中存在的一種影響多種免疫反應(yīng)的細(xì)胞因子，其活化／ 失活與多種疾病相關(guān)。動(dòng)物被寄生蟲(chóng)感染后，MIF 不僅在宿主體內(nèi)表達(dá)，還可被一些寄生蟲(chóng)表達(dá)并釋放至宿主體內(nèi)［44］。瘧原蟲(chóng)等寄生蟲(chóng)可產(chǎn)生一種MIF 的同源物——瘧原蟲(chóng)巨噬細(xì)胞遷移抑制因子（plasmodium macrophage migration inhibitory factor，PMIF），瘧原蟲(chóng)釋放 PMIF可減弱機(jī)體的免疫應(yīng)答，并促進(jìn)宿主對(duì)瘧疾的炎癥反應(yīng)［45］。采用編碼PMIF 的mRNA 疫苗免疫小鼠后，小鼠體內(nèi)的特異性免疫反被激活，體內(nèi)特異性CD4+T 細(xì)胞和抗體明顯增多，表明可通過(guò)接種mRNA疫苗來(lái)提高機(jī)體對(duì)寄生蟲(chóng)等感染性疾病的免疫保護(hù)能力［46］。

3.3 mRNA 疫苗在自身免疫性疾病治療中的的進(jìn)展 自身免疾性疾病是機(jī)體對(duì)自身抗原產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答而導(dǎo)致的疾病，其發(fā)病原因和發(fā)病機(jī)制均較復(fù)雜，因此近年來(lái)也出現(xiàn)多種新的策略來(lái)治療自身免疫性疾病。多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）是以中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)炎性脫髓鞘病變?yōu)橹饕攸c(diǎn)的自身免疫性疾病，其主要發(fā)病機(jī)制為T(mén) 細(xì)胞自身對(duì)髓磷脂抗原的免疫［47］。有學(xué)者利用編碼突膠質(zhì)細(xì)胞糖蛋白（myelin oligodendrocyte glycoprotein，MOG）的mRNA 電穿孔至小鼠易嗜性樹(shù)突狀細(xì)胞（tol DC）中，產(chǎn)生小鼠MOG，利用以MOG 作為抗原負(fù)載的tol DC 治療自身免疫性腦脊髓炎的小鼠臨床評(píng)分穩(wěn)定，而未使用抗原負(fù)載或僅使用載體的小鼠臨床評(píng)分惡化，這可能成為mRNA 電穿孔進(jìn)入tol DC 治療多發(fā)性硬化癥的個(gè)性化治療的基礎(chǔ)［48］。

哮喘等過(guò)敏反應(yīng)性疾病是在全世界范圍內(nèi)具有較高發(fā)病率的自身免疫相關(guān)性疾病，預(yù)防性和治療性疫苗的研發(fā)是此類(lèi)疾病防治研究的熱點(diǎn)。目前的研究進(jìn)展表明，質(zhì)粒DNA 及mRNA 疫苗均能夠預(yù)防一些Ⅰ型過(guò)敏反應(yīng)，由于mRNA 所特有的一些生物學(xué)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，使其具有較高的安全性，更符合健康兒童疫苗接種的嚴(yán)格安全要求［49］。已有研究表明，通過(guò)過(guò)敏原的提取，將編碼過(guò)敏原的mRNA 注入到細(xì)胞后會(huì)誘導(dǎo)Th1 和T 調(diào)節(jié)細(xì)胞應(yīng)答，能調(diào)節(jié)過(guò)敏性 Th2 細(xì)胞的反應(yīng)［50］，表明mRNA 疫苗能夠針對(duì)過(guò)敏反應(yīng)性疾病產(chǎn)生一定的免疫反應(yīng)。

4 展 望

近年mRNA 疫苗在結(jié)構(gòu)修飾和遞送系統(tǒng)優(yōu)化等方面取得了重大進(jìn)展，在多種腫瘤以及感染性疾病防治方面的應(yīng)用技術(shù)逐步發(fā)展和成熟，多種mRNA疫苗已進(jìn)入臨床試驗(yàn)。但mRNA 疫苗在研發(fā)中仍然面對(duì)一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)需要克服，如mRNA 進(jìn)行一系列結(jié)構(gòu)改造和優(yōu)化后，體外試驗(yàn)的穩(wěn)定性有所提高，但進(jìn)入人體后如何保持較高的穩(wěn)定性尚需進(jìn)一步探討。此外，現(xiàn)有載體材料在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中已取得較好效果，這些遞送體系在人體中的應(yīng)用效果仍需積累更多評(píng)估數(shù)據(jù)。另外，mRNA 對(duì)一些類(lèi)型細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率仍然不高，通過(guò)電穿孔法或使用脂質(zhì)體復(fù)合物和NPs 作為載體在提高轉(zhuǎn)染效率的同時(shí)，也存在損傷細(xì)胞或抗原遞送效率變化的問(wèn)題。在較多的研究中，mRNA 疫苗在人體誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)強(qiáng)度常常低于動(dòng)物模型，如何通過(guò)修飾改造mRNA 的結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)蛋白的表達(dá)，從而增強(qiáng)抗原特異性免疫反應(yīng)是一個(gè)發(fā)展方向。除此之外，個(gè)性化疫苗技術(shù)日趨成熟，而mRNA 疫苗能夠快速合成的生物特性使其非常適合個(gè)性化疫苗的制備。因此，在針對(duì)癌癥等異質(zhì)性較高的疾病時(shí)，mRNA 個(gè)性化疫苗的制備具有良好的前景；在針對(duì)其他疾病時(shí)，如何利用mRNA 疫苗在體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生中和抗體也是一個(gè)值得探索的方向。