什么是mRNA疫苗？如何开发和研制？

疫苗生产情况（来自于网络）

教材研究：疫苗的种类在教材中只说明了三类，即减毒疫苗、灭活疫苗，代谢产物，其中，代表产物的疫苗范围广，如重组蛋白疫苗也应该包括在内，以前听说过基因疫苗，随着时代发展，现在还有mRNA疫苗等。那么，什么是mRNA疫苗？

传统的疫苗通常建立在整个病毒株的基础之上，包括减毒疫苗、灭活疫苗，也有基于病毒蛋白亚单位的重组蛋白疫苗。

一、为什么会开发mRNA疫苗？

虽然这些传统疫苗在许多疾病的预防上起到了重要作用，但是面对急性暴发的传染病，例如，此次的新型冠状病毒，传统疫苗的研发和生产周期太长，难以满足控制疫情的需要，因此我们需要更加有效、更加通用的疫苗开发平台，而mRNA疫苗就是破局的一个潜在方案。

二、开发mRNA疫苗原理

早在1990年代，科学家将体外转录的mRNA注射到小鼠体内，发现其可在小鼠体内表达，产生相关蛋白且具有剂量依赖性，并能够诱导免疫反应，这也就是mRNA疫苗的雏形。

当编码抗原蛋白的mRNA被注射进人体后，能够在体内合成抗原蛋白，从而引起人体免疫反应对抗病原体感染，即为mRNA疫苗。

三、mRNA疫苗种类及开发机制

现在主要的mRNA疫苗包括两类：能自我扩增和非复制型的RNA疫苗。

1．自我扩增RNA疫苗

通常是基于甲病毒属（27个成员病毒，均由媒介昆虫传播）基因组，其中编码RNA复制机制的基因是完整的，用编码抗原蛋白的mRNA代替了原病毒的结构蛋白编码基因。

这类RNA疫苗能够在体内自我扩增，很少的量就可以引起较强的免疫反应。

2．非复制型的RNA疫苗

在体外转录好的一段编码抗原蛋白的完整mRNA，包括5’和3’的未翻译区，5’端有帽结构（UTRs，一种调控序列），3’有Poly(A)尾，用于稳定mRNA和促进转录；同时mRNA还有多种碱基修饰来提高mRNA的稳定性，最后利用纳米脂质体等递送技术将mRNA递送至细胞内，从而翻译抗原蛋白，引发免疫反应。

mRNA疫苗的关键技术：RNA的修饰与递送

虽然mRNA可以发挥疫苗的作用在1990年代就被发现，但是随后的发展并不顺利，mRNA的稳定性和药物递送是需要面临的主要问题。

因为裸露的mRNA很容易受到体内RNA切割酶的攻击，mRNA也需要被高效地递送至细胞内从而进行翻译，发挥功能。

四、mRNA疫苗在理论上相较于传统疫苗的优势

1．安全性：

mRNA并不会感染或者整合进基因组，因此不会带来感染或突变的风险。

2．有效性：

有多种修饰方式能够使mRNA更佳稳定，翻译效率更高；同时递送方式的发展能够使mRNA快速递送到细胞内从而发挥功能。

2．生产的便捷性：

现在的体外转录技术能够非常快速、廉价地大规模生产RNA疫苗，相较于传统疫苗5－6个月的生产周期，mRNA疫苗有望在40天内完成疫苗样品的生产制备，因此有望更好地应对突发的传染病疫情。