对于此次新冠肺炎疫情，医药界也在做着最大努力，希望早日研发出疫苗和药物，用于新型冠状病毒的预防和治疗。其中mRNA疫苗被寄予厚望。那么，什么是mRNA疫苗？

       针对传染性病原体开发预防性疫苗是控制和阻止流行病大规模爆发的关键。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。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。

       中心法则的发现，确定了RNA在DNA和蛋白之间扮演着重要的桥梁作用。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。因此当编码抗原蛋白的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。

mRNA疫苗在理论上相较于传统疫苗存在多种优势：

       首先，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。

       其次，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。

       最后，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。

       现在主要的mRNA疫苗包括两类：能自我扩增（self-amplifying or replicon）以及非复制型（non-replicating）的RNA疫苗。

       Self-amplifying mRNA (SAM) vaccines 通常是基于甲病毒属（alphavirus）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。因此这类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。

       Non-replicating mRNA vaccines 则是在体外转录好的一段编码抗原蛋白的完整mRNA，包括5ʹ和3ʹ的未翻译区(UTRs)，poly(A) tail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。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。

mRNA药物所面临的的问题

       近些年来mRNA疫苗快速发展也是得益于RNA的修饰以及递送技术的发展。以Moderna公司为例，其Nucleoside-modified mRNA极大的提高了mRNA的稳定性，且能够调节mRNA药物在体内的半衰期；纳米脂质体颗粒能够将mRNA包裹在内，进一步提高稳定性，也能够高效地完成mRNA的细胞内递送。（作者单位：凯盛融英信息科技（上海）股份有限公司）

mRNA药物的核苷修饰                     mRNA的纳米脂质体递送