傳染病mRNA疫苗研究進(jìn)展

摘 要：近年來，隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展與更迭，mRNA疫苗研究取得了突出進(jìn)展。與傳統(tǒng)疫苗相比，mRNA疫苗具有多方面優(yōu)勢(shì)，不僅研發(fā)及生產(chǎn)周期短、安全性高，且能同時(shí)激活體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)。目前，針對(duì)新冠、流感及狂犬病等重大傳染病的mRNA疫苗均顯示出良好的有效性和安全性。盡管mRNA疫苗展現(xiàn)出了巨大潛力，但仍面臨穩(wěn)定性和遞送系統(tǒng)優(yōu)化等挑戰(zhàn)。簡(jiǎn)要綜述了mRNA的分類、遞送方式、現(xiàn)有mRNA疫苗，以及當(dāng)前mRNA疫苗研發(fā)及應(yīng)用中存在的問題等，并對(duì)mRNA疫苗的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：mRNA; 疫苗; 免疫; 傳染病

中圖分類號(hào)：S852.4"""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""""" 文章編號(hào)：1002-204X（2024）12-0005-08

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2024.12.003

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023YFC2605001）。

作者簡(jiǎn)介：焦勝美（2002—），女，黑龍江佳木斯人，碩士在讀，研究方向?yàn)閙RNA疫苗應(yīng)用。

*為通信作者。

收稿日期：2024-10-24

Research Progress of mRNA Vaccines for Infectious Diseases

Jiao Shengmei，Wang Xuefei*，Wang Jingfei*

（State Key Laboratory for Animal Disease Control and Prevention/Harbin Veterinary Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Harbin， Heilongjiang 150069）

Abstract In recent years， with the rapid progress of biotechnology， mRNA vaccines for infectious diseases have achieved remarkable advancements. Compared with traditional vaccines， mRNA vaccines possess several advantages， such as shorter development and production cycles， higher safety， and the ability to simultaneously activate humoral and cellular immunity. Currently， mRNA vaccines for SARS-CoV-2， influenza virus， and rabies virus have demonstrated excellent efficacy and safety. Nevertheless， mRNA vaccines still encounter challenges like stability improvement and optimization of the delivery system. Herein， the classification of mRNA vaccines， delivery methods， existing mRNA vaccines， and challenges faced are briefly introduced， and an outlook for the future development of mRNA vaccines is presented.

Key words mRNA; Vaccine; Immunity; Infectious diseases

疫苗接種是防控傳染病的最為有效的手段之一。傳統(tǒng)疫苗種類繁多，各有優(yōu)缺點(diǎn)。當(dāng)前，臨床應(yīng)用的主要疫苗種類包括：減毒活疫苗、滅活疫苗和亞單位疫苗等。減毒活疫苗能通過模擬自然感染，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫反應(yīng)，免疫應(yīng)答持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，且成本較低，易于接種。但這類疫苗對(duì)于免疫系統(tǒng)受損的個(gè)體存在一定風(fēng)險(xiǎn)，在生產(chǎn)和儲(chǔ)存過程中需要嚴(yán)格的條件[1]。滅活疫苗是通過物理或化學(xué)方法使病原微生物失去活性制備而成的，但仍保留其免疫原性，從而激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。滅活疫苗在安全性和穩(wěn)定性方面具有優(yōu)勢(shì)，但可能需要多次接種和加強(qiáng)劑量來達(dá)到理想的免疫效果[2]。亞單位疫苗是通過提取或合成病原體的部分抗原制備的疫苗。由于疫苗中不包含活病原體，因此其安全性較高，副作用也少。但這類疫苗由于其免疫原性較低，需多次接種，成本較高[3]。

mRNA疫苗是一種新興的核酸疫苗，該類疫苗免疫既能激起體液免疫，也可誘導(dǎo)細(xì)胞免疫（圖1）[4]。新冠mRNA疫苗的成功上市，標(biāo)志著該類疫苗在技術(shù)體系方面逐漸成熟，且由于其可迅速布局、研發(fā)周期短等優(yōu)勢(shì)，在傳染病，特別是新發(fā)傳染病預(yù)防方面展現(xiàn)出了巨大潛力[5]。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，mRNA疫苗的遞送系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝也在不斷優(yōu)化，以提高其穩(wěn)定性和有效性[6]。本文將對(duì)mRNA疫苗的分類、遞送方式、mRNA疫苗優(yōu)化、現(xiàn)有mRNA疫苗、免疫途徑及面臨的挑戰(zhàn)等方面作一綜述。

1 mRNA疫苗的分類

（1）非復(fù)制型經(jīng)典mRNA疫苗。非復(fù)制經(jīng)典mRNA疫苗的核酸組分設(shè)計(jì)為一條線性的mRNA分子，包括多個(gè)功能區(qū)，其中包括5'端帽子結(jié)構(gòu)（5'Cap）、非翻譯區(qū)（untranslated region， UTR）、編碼抗原蛋白的編碼序列（coding sequence， CDS）及3'末端的多聚腺苷酸[7]（圖2）。其原理是將編碼病原體抗原的mRNA分子引入機(jī)體細(xì)胞內(nèi)，利用宿主細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成機(jī)器生產(chǎn)抗原蛋白，進(jìn)而誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答反應(yīng)。mRNA疫苗只含有抗原蛋白mRNA，沒有傳染性，且這些mRNA分子不進(jìn)入細(xì)胞核，沒有將抗原基因整合入宿主基因組的風(fēng)險(xiǎn)，因此，安全性較高[8]。但這種疫苗穩(wěn)定性較差，在運(yùn)輸及使用過程中需要嚴(yán)苛的保存條件。

（2）環(huán)狀RNA疫苗。環(huán)狀RNA在基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控和蛋白質(zhì)作用等因素影響下，通過反向剪接等特殊方式，由依賴環(huán)化酶的環(huán)化、內(nèi)含子介導(dǎo)的環(huán)化及基于RNA配對(duì)的環(huán)化等方式形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這些環(huán)化方式使環(huán)狀RNA缺少5'端的帽子結(jié)構(gòu)和3'端的聚腺苷酸尾巴[9]（圖3）。環(huán)狀RNA分子比線性mRNA更加穩(wěn)定，能夠更好地抵抗外切酶的降解，從而在環(huán)境中和細(xì)胞內(nèi)存在更長(zhǎng)時(shí)間[10]。WAN J等[11]基于環(huán)狀RNA的抗原和CXCL13共表達(dá)系統(tǒng)，提出了一種新型環(huán)狀RNA疫苗設(shè)計(jì)思路（圖4），該研究提供了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的平臺(tái)，此平臺(tái)不僅可以應(yīng)用于流感和新冠，還可應(yīng)用于其他病原體環(huán)狀RNA疫苗的設(shè)計(jì)。

（3）自擴(kuò)增mRNA疫苗。自擴(kuò)增mRNA疫苗除了包含非復(fù)制傳統(tǒng)mRNA疫苗的幾個(gè)功能區(qū)外，還包括編碼復(fù)制酶（replicase， 如甲病毒非結(jié)構(gòu)蛋白NSP1、 NSP2、 NSP3和NSP4）的mRNA序列和亞基因組啟動(dòng)子（subgenomic promoter， SGP）（圖5）。這些可復(fù)制序列使得mRNA在進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)后能夠像病毒一樣利用宿主細(xì)胞進(jìn)行自我復(fù)制。隨著這些mRNA的自我復(fù)制，疫苗免疫原的編碼序列在細(xì)胞內(nèi)積累，導(dǎo)致高水平的抗原表達(dá)[12]。與傳統(tǒng)疫苗相比，自擴(kuò)增mRNA疫苗具有更強(qiáng)的抗原表達(dá)能力，且開發(fā)流程簡(jiǎn)單，能更快速應(yīng)對(duì)新發(fā)傳染病疫苗開發(fā)的需求。

（4）反式擴(kuò)增RNA疫苗。反式擴(kuò)增RNA疫苗可由一個(gè)編碼甲病毒復(fù)制酶的RNA和另一個(gè)編碼目的抗原的反式復(fù)制子組成（圖6）。BEISSERT T等[13]基于自擴(kuò)增mRNA疫苗的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行了優(yōu)化，開發(fā)出一種全新的反式擴(kuò)增RNA疫苗。其優(yōu)勢(shì)在于用流感病毒HA編碼的反式擴(kuò)增RNA疫苗免疫可大大降低小鼠誘導(dǎo)保護(hù)性免疫反應(yīng)所需的劑量。反式擴(kuò)增RNA疫苗是一種新型的疫苗技術(shù)，它結(jié)合了傳統(tǒng)mRNA疫苗和自擴(kuò)增mRNA疫苗的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決了一些潛在的安全性問題。

2 接種及遞送技術(shù)

2.1 新型接種技術(shù)

伴隨著mRNA疫苗技術(shù)的成熟，一些新的能有效增強(qiáng)核酸疫苗免疫效果的接種手段也逐漸被研發(fā)和應(yīng)用，主要包括：電穿孔、基因槍和微針等技術(shù)。電穿孔技術(shù)通過給接種局部皮膚施以高強(qiáng)度電場(chǎng)，瞬時(shí)增加細(xì)胞膜的通透性，進(jìn)而增強(qiáng)mRNA分子進(jìn)入胞漿的效率[14]?；驑尷酶邏簹怏w等動(dòng)力系統(tǒng)轟擊細(xì)胞，將mRNA等直接射入細(xì)胞，能提高遞送效率[15]。微針通常是長(zhǎng)度在幾十微米到幾百微米的微小針陣列，當(dāng)貼敷或刺入皮膚后，在皮膚表面形成微小的通道。利用這些可將mRNA疫苗以無痛的方式遞送進(jìn)細(xì)胞，達(dá)到免疫接種的目的[16]。

2.2 遞送系統(tǒng)

由于mRNA疫苗的核酸成分比較脆弱，且需要成功進(jìn)入細(xì)胞才能表達(dá)抗原蛋白。因此，遞送系統(tǒng)是保障免疫效果的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)階段，用于遞送mRNA疫苗的系統(tǒng)主要有：脂質(zhì)納米顆粒、聚合物、蛋白質(zhì)骨架，以及無機(jī)納米顆粒等。

（1）基于脂質(zhì)的系統(tǒng)。脂質(zhì)遞送系統(tǒng)主要包括：脂質(zhì)體、陽離子納米乳液、脂質(zhì)納米顆粒（lipid nanoparticles， LNPs）和脂質(zhì)多聚復(fù)合物等。脂質(zhì)體可以遞送不同大小片段的mRNA，且作為遞送載體不受宿主限制，具有較好的生物相容性[17]。陽離子納米乳液由一個(gè)基于角鯊烯的核心和一個(gè)脂質(zhì)外殼構(gòu)成，可以有效吸附mRNA[18]。LNPs是目前最成熟和主流的遞送系統(tǒng)之一，目前已被用于COVID-19mRNA疫苗的商業(yè)化產(chǎn)品[19]，它由陽離子脂質(zhì)（Ionizable cationic lipid）、聚乙二醇修飾脂質(zhì)（PEGylated lipid）、膽固醇（cholesterol）和中性輔助脂質(zhì)（Neutral lipid）組成（圖7）[20]。這些結(jié)構(gòu)有助于保護(hù)內(nèi)部核酸不被降解，提高遞送效率。需要注意的是水、pH值、核酸酶和氧氣等因素可能會(huì)影響mRNA-LNP的穩(wěn)定性，且mRNA-LNP需低溫保存。脂質(zhì)多聚復(fù)合物結(jié)合了脂質(zhì)體和聚合物的優(yōu)點(diǎn)，提高了mRNA的包載能力和保護(hù)效果[21]。

（2）基于聚合物的系統(tǒng)。聚合物主要有聚乙烯亞胺、聚β-氨基酯和聚酰胺胺樹枝狀聚合物等。聚乙烯亞胺是一種陽離子聚合物，能夠與帶負(fù)電荷的mRNA形成復(fù)合物，保護(hù)mRNA不被降解[22]。聚乙烯亞胺的結(jié)構(gòu)易于修飾，可以通過改變其分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化遞送效率和降低毒性。聚β-氨基酯是一種生物可降解的聚合物，具有良好的生物相容性和較低的細(xì)胞毒性[23]。聚酰胺胺樹枝狀聚合物具有高度分支的結(jié)構(gòu)，提供了大量的結(jié)合位點(diǎn)，有助于與mRNA形成穩(wěn)定的復(fù)合物[24]。

（3）基于蛋白質(zhì)的系統(tǒng)。蛋白質(zhì)系統(tǒng)主要包括：魚精蛋白、病毒樣顆粒和陽離子細(xì)胞穿透肽等。魚精蛋白是一種富含氨基酸的帶正電荷的陽離子肽，可附著在mRNA上，防止mRNA被核酸酶降解并將其遞送到細(xì)胞內(nèi)[25]。病毒樣顆粒模擬病毒的結(jié)構(gòu)，可以有效遞送mRNA并激活免疫系統(tǒng)，具有良好的生物相容性和生物可降解性[26]。陽離子細(xì)胞穿透肽能夠與mRNA形成復(fù)合物，通過內(nèi)吞作用或直接穿透細(xì)胞膜，提高mRNA的細(xì)胞內(nèi)遞送[27]。

（4）基于無機(jī)納米顆粒的系統(tǒng)。該類無機(jī)材料主要包括：金納米顆粒、硅納米顆粒和磷酸鈣等。金納米顆粒與mRNA復(fù)合后可以通過基因槍的方式進(jìn)行注射，提高mRNA的細(xì)胞攝取效率，且具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，可以用于成像和追蹤mRNA的遞送過程[28]。硅納米顆粒具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以作為mRNA的穩(wěn)定載體[28]。磷酸鈣是一種常用的無機(jī)材料，可以用于包裹和保護(hù)mRNA，提高其穩(wěn)定性和遞送效率[28]。

3 mRNA疫苗技術(shù)體系的優(yōu)化

（1）核苷堿基修飾。核苷堿基修飾是提高mRNA疫苗穩(wěn)定性和免疫原性的關(guān)鍵技術(shù)之一。2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了匈牙利科學(xué)家KARIKó K和美國(guó)科學(xué)家WEISSMAN D，他們?cè)诤塑諌A基修飾方面的發(fā)現(xiàn)，加快了針對(duì)COVID-19感染的有效mRNA疫苗的研發(fā)速度。KARIKó K等[29]和WEISSMAN D的研究發(fā)現(xiàn)，在mRNA中摻入修飾核苷（如假尿苷、N6-甲基腺苷、5-甲基胞苷）可以大大提高mRNA的翻譯量，同時(shí)減少炎癥反應(yīng)。這些修飾核苷對(duì)抑制RNA降解、提高翻譯效率和調(diào)節(jié)半衰期等方面也發(fā)揮著重要作用。可以預(yù)期，核苷酸優(yōu)化策略的探索仍然是提升mRNA疫苗穩(wěn)定性及抗原表達(dá)效率的重要方向。

（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是提升mRNA疫苗核酸序列設(shè)計(jì)效率的關(guān)鍵技術(shù)之一，特別是AI技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域迅速普及，將全面推動(dòng)新一代mRNA疫苗的研發(fā)。百度美國(guó)研究院的研究人員開發(fā)了名為L(zhǎng)inear Design的算法，該算法可發(fā)掘最佳的mRNA序列，并可顯著提高mRNA疫苗的穩(wěn)定性和蛋白表達(dá)量[30]。Linear Design算法能夠在短時(shí)間內(nèi)（11分鐘）找到最穩(wěn)定的候選序列，相比于傳統(tǒng)方法，這是一個(gè)巨大的突破。在Linear Design的基礎(chǔ)上，百度Paddle Helix團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出了Linear Design 2的新設(shè)計(jì)算法。Linear Design 2在原始Linear Design的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了5'UTR和CDS的聯(lián)合優(yōu)化，成功實(shí)現(xiàn)了mRNA序列設(shè)計(jì)的突破。

（3）精準(zhǔn)遞送載體。LNP是目前應(yīng)用最廣泛的mRNA遞送系統(tǒng)。為進(jìn)一步提升遞送系統(tǒng)的效率和靶向精準(zhǔn)性，Moderna公司在原有LNP的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化了LNP的理化特性，使得其穩(wěn)定性得到了顯著提升，同時(shí)也研發(fā)出可通過吸入方式遞送疫苗的LNP配方。中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所與北京大學(xué)合作，開發(fā)了器官和細(xì)胞雙重特異性的mRNA-LNP遞送平臺(tái)—SELECT平臺(tái)。這一平臺(tái)通過系統(tǒng)優(yōu)化開發(fā)出三組分LNPs，可將mRNA靶向遞送到肺、肝臟和脾臟，并通過在mRNA序列中引入特定的miRNA靶位點(diǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)了mRNA在靶組織中特定細(xì)胞類型的蛋白質(zhì)翻譯控制[31]。墨爾本大學(xué)開發(fā)了基于金屬有機(jī)納米顆粒的mRNA遞送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了不同器官的mRNA靶向遞送[32]。

4 現(xiàn)有mRNA疫苗

2019年暴發(fā)的新冠疫情威脅了全球人類健康，mRNA疫苗成為了全球抗擊疫情的重要工具。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局先后批準(zhǔn)了Moderna和Bio NTech公司研發(fā)的基于mRNA的新冠疫苗，這兩款疫苗也在全球范圍內(nèi)得到廣泛接種[33]。我國(guó)石藥集團(tuán)的新冠疫苗SYS6006也已獲批上市。目前，在人用mRNA疫苗研發(fā)領(lǐng)域，Moderna公司、石藥集團(tuán)、CureVac以及GSK公司研發(fā)的針對(duì)RSV、CMV、Rabies、EBV、Zika以及HIV的mRNA疫苗也已均處于臨床試驗(yàn)階段（表1）。猴痘作為一種新發(fā)傳染病，其mRNA疫苗研發(fā)已經(jīng)開展，且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，猴痘mRNA疫苗免疫后產(chǎn)生了良好的保護(hù)效果[34]。

在人用mRNA疫苗研發(fā)大量開展的同時(shí)，用于防控動(dòng)物傳染病的mRNA疫苗也迅速展開。目前禽流感[35]、口蹄疫[36]、豬德爾塔冠狀病毒病[37]和豬流行性腹瀉[38]等病毒病的mRNA疫苗的研究已經(jīng)取得了良好的進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)室以及部分臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，這些疫苗免疫均在動(dòng)物體內(nèi)刺激產(chǎn)生了較傳統(tǒng)疫苗更為強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，能為針對(duì)的病原攻擊提供良好的保護(hù)效果（表2）。

值得關(guān)注的是，mRNA疫苗在人獸共患寄生蟲方面也取得了顯著進(jìn)展。弓形蟲病是由剛地弓形蟲引起的人獸共患寄生蟲病，本病分布遍及全球，感染人數(shù)逐年上升，此前并無針對(duì)弓形蟲的特效藥，但CHAHAL J S等[39]構(gòu)建的mRNA疫苗能有效抑制弓形蟲的感染。瘧原蟲流行于熱帶及亞熱帶地區(qū)，感染人體后可導(dǎo)致瘧疾，嚴(yán)重時(shí)可危及生命。GARCIA A B等[40]利用編碼瘧原蟲巨噬細(xì)胞遷移抑制因子（plasmodium macrophage migration inhibitory factor， PMIF）的mRNA疫苗免疫小鼠，結(jié)果顯示抗體效價(jià)大幅增加，這表明mRNA疫苗可用于抵抗寄生蟲感染。

5 mRNA疫苗免疫途徑

不同的免疫途徑對(duì)于mRNA疫苗的效果有顯著影響。目前，mRNA疫苗的接種途徑主要有5種，包括肌肉、皮下、皮內(nèi)、結(jié)內(nèi)以及靜脈注射等。

肌肉注射（Intramuscular， IM）是mRNA疫苗最常用的免疫途徑，它將疫苗注射到肌肉組織中，肌肉中的血管網(wǎng)絡(luò)有助于招募和再循環(huán)不同類型的免疫細(xì)胞到注射部位，抗原遞呈細(xì)胞攝取mRNA并表達(dá)和遞呈抗原蛋白，進(jìn)而激活機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫反應(yīng)。但I(xiàn)M會(huì)產(chǎn)生輕微炎癥反應(yīng)等副作用。皮下注射（Subcutaneous， SC）是將mRNA疫苗注射到皮下組織，此種注射方式允許更大的注射量，引起的疼痛更少，然而這種方式吸收速度較慢，易導(dǎo)致mRNA疫苗的降解。皮內(nèi)注射（Intradermal， ID）是將mRNA疫苗直接輸送到真皮區(qū)域，該區(qū)域的抗原遞呈細(xì)胞可處理mRNA疫苗，雖然ID能產(chǎn)生更好的抗體反應(yīng)，但不能大量注射，且存在局部不良反應(yīng)。結(jié)內(nèi)注射（Intarnodal， IN）可直接將mRNA疫苗引入周圍淋巴器官，這種注射方式被認(rèn)為是一種有效的接種方式，因?yàn)榱馨推鞴僦械目乖f呈細(xì)胞可以很容易地吞噬注射的mRNA疫苗，值得注意的是雖然IN接種效率高，但其接種過程復(fù)雜。靜脈注射（Intravenous， IV）可實(shí)現(xiàn)全身給藥，與其他途徑相比，IV產(chǎn)生的蛋白質(zhì)總量往往是最高的，但I(xiàn)V易引起全身副作用。

相較于傳統(tǒng)的免疫途徑，針對(duì)經(jīng)呼吸道及消化道感染病原防控中黏膜免疫的需求，科學(xué)家也在研發(fā)經(jīng)這兩個(gè)途徑遞送mRNA疫苗的技術(shù)體系。呼吸道霧化吸入是經(jīng)呼吸道免疫最為理想的方式，這種途徑接種方式相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)諸如新冠病毒和流感病毒等經(jīng)呼吸道感染的病原的防控具有良好的應(yīng)用前景。但如何提升因疫苗成分分布不均、個(gè)體吸入氣量差異等導(dǎo)致的免疫效果不確實(shí)是需要克服的主要困難之一。為此，呂雪光團(tuán)隊(duì)提出了一項(xiàng)能夠使LNP在霧化過程中保持穩(wěn)定的新技術(shù)—電荷輔助穩(wěn)定技術(shù)（Charge-Assisted Stabilization， CAS），實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明吸入CAS-LNP負(fù)載的mRNA疫苗能夠有效激活黏膜免疫應(yīng)答[41]。在消化道遞送系統(tǒng)研發(fā)中，需要克服的主要困難是如何保證mRNA不被酶降解及穿透胃腸道物理屏障有效遞送。LANGER R等人開發(fā)出了一種消化道核酸遞送膠囊，結(jié)合微針技術(shù)，這種膠囊不僅可保護(hù)核酸成分，且能通過微針將治療性RNA或疫苗高效遞送到胃黏膜組織中，并大量表達(dá)目標(biāo)蛋白，表明通過研發(fā)新的載體及遞送系統(tǒng)，經(jīng)消化道黏膜途徑進(jìn)行mRNA疫苗免疫是可行的[42]。

6 挑戰(zhàn)

mRNA疫苗作為一種新興的疫苗，在傳染病防治領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)。然而，雖然mRNA疫苗已經(jīng)在全球新冠疫情防控中發(fā)揮了重要作用，但這種疫苗技術(shù)仍面臨著一些挑戰(zhàn)。①疫苗的遞送系統(tǒng)需要優(yōu)化。mRNA分子在體內(nèi)外環(huán)境中很容易降解，且由于其帶負(fù)電的特性，難以穿透細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)[8]。因此，需要開發(fā)有效的遞送系統(tǒng)，如LNPs，以保護(hù)mRNA并促進(jìn)其細(xì)胞內(nèi)遞送。②mRNA疫苗的穩(wěn)定性也是一個(gè)重要因素。由于mRNA本身不穩(wěn)定，需要特殊的儲(chǔ)存條件和添加劑來保持疫苗的穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)溫度敏感的特性也增加了儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)碾y度。此外，也應(yīng)考慮mRNA疫苗的安全性和副作用。盡管mRNA疫苗在臨床試驗(yàn)中顯示出良好的安全性，但也有一些罕見的副作用報(bào)告，如心肌炎和過敏反應(yīng)。這些副作用的監(jiān)測(cè)和理解對(duì)于確保疫苗的廣泛接受和使用至關(guān)重要。隨著研究的深入和技術(shù)的改進(jìn)，這些挑戰(zhàn)有望被逐步克服，從而進(jìn)一步推動(dòng)mRNA疫苗技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

7 展望

新冠mRNA疫苗的成功研制及獲批上市，正在改變?nèi)澜缫呙绠a(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)?；诂F(xiàn)階段mRNA疫苗研究狀況，可以推測(cè)未來這類疫苗研究的趨勢(shì)可能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①各國(guó)政府以及相關(guān)企業(yè)將會(huì)投入更多研究經(jīng)費(fèi)，支持用于人及動(dòng)物傳染病、腫瘤以及其他疾病mRNA疫苗的研發(fā);②在繼續(xù)推進(jìn)現(xiàn)有mRNA疫苗研究取得進(jìn)展的同時(shí)，針對(duì)潛在的新發(fā)傳染病的儲(chǔ)備性mRNA疫苗、高效精準(zhǔn)靶向遞送系統(tǒng)、多聯(lián)多價(jià)mRNA疫苗、基于AI的mRNA疫苗設(shè)計(jì)及評(píng)估系統(tǒng)、新型接種設(shè)備及生產(chǎn)工藝等將成為mRNA疫苗研究的重要方向;③在動(dòng)物用mRNA疫苗研究領(lǐng)域，由于受成本及接種便利性等因素的影響，大動(dòng)物及寵物用mRNA疫苗可能會(huì)先期獲批上市;④隨著更多mRNA疫苗的獲批上市及臨床應(yīng)用，在實(shí)踐中將會(huì)暴露出更多的諸如局部器官損傷等副作用，以這些問題為導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究將進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)mRNA疫苗免疫機(jī)制的認(rèn)知的提升;⑤為規(guī)范mRNA疫苗的研發(fā)，針對(duì)該類疫苗安全性評(píng)估及生產(chǎn)許可等相配套的法律法規(guī)、國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等的制定已成為迫在眉睫之需。

總之，mRNA疫苗已經(jīng)成為當(dāng)前世界范圍內(nèi)傳染病疫苗研究的熱點(diǎn)，如此規(guī)模的持續(xù)投入及研發(fā)，將逐步解決目前該類疫苗應(yīng)用及推廣中的關(guān)鍵難題。新的更為高效、使用便利、價(jià)格合理的疫苗會(huì)逐步投入到傳染病防治中，可能會(huì)為我們應(yīng)對(duì)新發(fā)疫情帶來的挑戰(zhàn)、免疫抑制病的免疫、重大動(dòng)物疫病的根除等提供有力武器。

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