J Control Release：mRNA疫苗半世纪黎明，我们准备好了吗？

近几十年来mRNA制剂的转变与应用突破，为其在COVID-19大盛行期间的快速发展壮大发扬光大了基础。在COVID-19全球爆发不到一年的等待时间里，已是两种基于mRNA的制剂BNT162b2和mRNA-1273给予了紧急应用于许可，而CVnCoV mRNA制剂也已尤其到3期临床试验。

近来，Journal of Controlled Release 医学期刊可执行编辑出有版，比利时安特卫普医学院的 StefaanC. De Smedt 博士发表了新书：The dawn of mRNA vaccines： The COVID-19 case 评述功能性文章。

该综述描述了这三种制剂的组如此一来及临床（从前）研究课题情况，并深入争论了其构件结构设计对免疫细胞原功能性的影响，对mRNA制剂的抑制作用方式在凯出有了原先观念，也为从未来mRNA制剂的整合和提高效率凯出有了研究课题一段距离。

1、COVID-19倡议了mRNA制剂的转变

COVID-19 mRNA制剂推选了一类原先的制剂产品，由UTF-SARS-CoV-2刺突糖亚基的合如此一来mRNA组如此一来。肝细细胞核内纳米微粒（LNP）作为核酸将mRNA衣物，并将其投递至细细胞核内，传达出有所UTF-细胞内，从而抑制机体产生免疫细胞这样的话。

mRNA制剂之所以能抓住机遇，离不开以下几点：

1、mRNA多肽的省略和纯化。随着我们对不正免疫细胞的认识不断深入，KatalinKariko和Drew Weissman率先凯出有对IVT mRNA的多肽透过省略，能避免其被固有免疫细胞该系统识别，降低其固有免疫细胞原功能性。同时，清除丝氨酸酸RNA的酸雨，也大幅度动摇了IVT mRNA的免疫细胞抑制活功能性，大大减少了即刻增生I标准型 IFN的产生，有助其在肝细胞解决问题不够高的亚基传达。

2、如此一来熟的投递核酸——LNPs。LNPs通常由一种可氢肝细细胞核内和其他来进行肝细细胞核内组如此一来，通过自由选择最合适的肝细细胞核内，可以改善LNPs的稳定功能性，并在细胞核内倡导内吞体捕获。其具体混合物现实生活为，在低的pH值下，可氢肝细细胞核内远方负电，通过微流控电源与远方质子的mRNA混合，二者通过静电吸附抑制作用相结合。在pH 7.4的条件下透析或超滤，得到电中所功能性且紧密衣物mRNA的LNPs。

3、厚重的晚期研究课题基础。基于对严重急功能性发炎综合症（SARS）和中所东肺脏综合征（MERS）冠状霍乱病毒的研究课题，研究者们已注意到冠状霍乱病毒包含一个单一的RNA基因组，UTF-四种主要的霍乱病毒亚基质（棘突、粘液、膜和核糖蛋白）及一些来进行亚基质。大多数MERS-CoV和SARS-CoV-1中所和免疫对齐S亚基，尤其是其特异功能性相结合域(RBD)。对SARS-CoV-2霍乱病毒S亚基的构件透过研究课题，注意到其与SARS-CoV-1霍乱病毒的S亚基由较高的同源功能性，这使得制剂Linux立刻将S亚基作为制剂的重点突破口。

2、COVID-19 mRNA制剂的比起

具体到BNT162b2（BioNTech/Pfizer）、mRNA-1273（Moderna）和CVnCoV（CureVac）三家制剂企业的COVID-19 mRNA制剂，该综述从细胞内自由选择、LNP结构设计和mRNA构件等尤其比起了其异同点。

平面图1. COVID-19 mRNA制剂的结构设计。a). COVID-19 mRNA制剂包含UTF-交界处S亚基的mRNA序列，有着两个脯氨酸替代底物(K986P和V987P)。S亚基基因序列的两侧是构件元件，以便生如此一来如此一来熟的mRNA。这些元素中所的每一个都可以被提高效率，以闭环mRNA的稳定功能性、翻译成技能和不正免疫细胞活功能性。b). CVnCoV候选制剂应用于从不予省略的尿苷，而BNT162b2和mRNA-1273应用于N1-methylpseudouridine (1mψ)取代尿苷(U)透过丝氨酸省略。c). 分别用于BNT162b2和mRNA-1273 LNP中所的可氢的氧芳香烃ALC-0315以及SM-102，用于CVnCoV中所的可氢氧肝细细胞核内尚从未匿名

现在所有mRNA制剂都以相同的SARS-CoV-2细胞内为靶点，并包含UTF-交界处跨膜锚定S亚基的mRNA。然而，其mRNA构件有所不同。BNT162b2和mRNA-1273在mRNA生产商现实生活中所利用1mΨ的去掉和dsRNA图片的去除，减少了TLR信号和细胞核质RNA传感器的激活，孝着降低了mRNA的不正免疫细胞这样的话。即便如此，CureVac则从未应用于多肽省略的mRNA，而是通过序列提高效率和自由选择非翻译成区（UTRs）来减弱mRNA的翻译成。

为使mRNA抵达细胞核质传达出有UTF-细胞内，上述三种mRNA制剂都利用了LNP投递该系统，其中所CureVac病患中所具体肝细细胞核内如此一来分从未知，BioNTech和Moderna的COVID-19mRNA制剂应用于的可氢肝细细胞核内计有ALC-0315和SM-102，其所用的PEG肝细细胞核内计有PEG2000-DMA和PEG2000-DMG。二者共同的来进行肝细细胞核内为DSPC、胆。以上三种mRNA-LNPs的各肝细细胞核内卡罗比为可氢肝细细胞核内：外膜：胆：PEG-肝细细胞核内=50：10：38.5：1.5，mRNA-肝细细胞核内的质量比为0.05。

由于肝细细胞核内尾部引入酰键，ALC-0315和SM-102的脊椎动物可降解功能性较好。研究课题确实在投递mRNA时，SM-102肝细细胞核内的功效优于Onpattro的MC3 LNPs，原因在于SM-102有不够好的施用功能性和不够高的内吞体捕获效率。由此可见，肝细细胞核内构件和组如此一来的差异性孝然对mRNA的投递效率等造如此一来巨大的影响。病患中所的PEG肝细细胞核内，可凯高LNP在混合物和储存中所的稳定功能性，而这些PEG肝细细胞核内一般含有短酰基链，有助PEG肝细细胞核内在注射后大幅度从LNPs中所除去，倡导LNPs与细细胞核内的相互抑制作用。然而，关于LNPs如何使mRNA从内吞体捕获至线粒体的细胞核内运输和从前提仍不实质上清楚。有假说认为，LNPs中所可氢的肝细细胞核内如此一来分（pKa

3、mRNA制剂的抑制作用方式在

那么，投递至肝细胞以后，mRNA制剂是如何发挥抑制作用的呢？

与经典制剂的从前提类似，当肌肉注射COVID-19 mRNA制剂后，时会引来发散和年中的增生，并将不同的免疫细胞细细胞核内雇用至注射口部。其中所，主要是单核细细胞核内和DCs被mRNA转染，这些发散转染的细胞内凯呈细细胞核内（APCs）随后迁移至口内肿瘤，将细胞内呈递给B细细胞核内和T细细胞核内。

此外，由于其相对较小的尺寸(~100 nm)、中所功能性的表面电荷和可扩散的PEG脂膜，mRNA LNPs也孝然进入静脉如此一来靶向驻留在肿瘤中所的APCs和B细细胞核内。总括的是，肌细细胞核内、上皮细细胞核内和如此一来纤维细细胞核内等细细胞核内类标准型孝然也倡导了发散mRNA传达。同时，mRNA制剂也并不需要参与不正免疫细胞，以凯高正向和闭环细胞内特异功能性免疫细胞反应的技能。

平面图2 mRNA制剂的抑制作用方式在。(a在注射口部) mRNA LNPs激活年中的增生反应，雇用中所功能性粒细细胞核内、单核细细胞核内和树突状细细胞核内到注射口部。(b在细细胞核内高水平)为了能避免胞浆降解，mRNA必须逃离核内体并与核酸相结合，这是一个简单的速率限制现实生活，由可氢的LNP核酸解决问题

4、COVID-19 mRNA制剂正向的免疫细胞这样的话和保护抑制作用

COVID-19 mRNA制剂主要正向B细细胞核内产生中所和免疫，而对COVID-19患者的观察中所注意到，CD4+ T细细胞核内、CD8+ T细细胞核内若能产生协调适应功能性免疫细胞这样的话，引来的疾病症状很重，反而亦之。这确实CD8+ T细细胞核内和CD4+ T细细胞核内这样的话也有助防范SARS-CoV-2。

在体液免疫细胞尤其，研究课题孝示两剂CVnCoV制剂(12 μg mRNA剂量)正向的SARS-CoV-2中所和免疫滴度高水平与从自然地感染中所恢复的脊椎动物体更为。与此相比，丝氨酸省略的mRNA制剂BNT162b2和mRNA-1273的免疫滴度则不够高，这凯示透过了多肽省略的mRNA制剂时会引来不够强的体液免疫细胞这样的话。此外，BNT162b2和mRNA-1273由于透过了多肽省略，使得机体对其施用剂量增加，它们孝然解决问题不够持续性的亚基传达，从而延长细胞内举例来说，这对于减弱生发中所心（GC）反应来说是有利的。

现在，伤痛COVID-19制剂整合的一大因素就是霍乱病毒遭遇突变，而这些mRNA制剂也对其对霍乱病毒品系有效功能性透过了评量，包括原先出有现的大英帝国品系(B1.1.7)和南非品系(B.1.351)。结果孝示，mRNA-1273和BNT162b2对突变株B1.1.7有着中所和活功能性。Moderna的另一项研究课题援引有，对于B.1.351，尽管中所和滴度下降，仍高于预期的保护高水平，所有脊椎动物体的血液都能被实质上中所和。为应对品系霍乱病毒，相应的制剂也在研发之中所。

5、COVID-19制剂的安全功能性

mRNA制剂作为一类崭原先的制剂表现形式，与其他候选制剂相比，看来不够较易引发该系统功能性过敏反应，尤其是发热。有报道称，接种mRNA-1273和BNT162b2制剂后，遭遇了常见的过敏反应，推测孝然与PEG肝细细胞核内和肝细胞本身实际上的PEG免疫有关。

正因如此的是，COVID-19 mRNA制剂给予市场批准的速度是历史功能性的。SARS-CoV-2大盛行倡议COVID-19 mRNA制剂转变的同时，也加快了用于其他传染病（如霍乱、狂犬霍乱病毒、山下卡霍乱病毒等）的mRNA制剂的尤其。然而，对其抑制作用方式在，仍实际上一些从未解谜团。LNPs mRNA的不正免疫细胞这样的话如何影响制剂的转染翻译成技能、免疫细胞原功能性和反应原功能性？防范功效能可维持多久？还有大幅度小标准型化的空间吗……mRNA制剂迎来了转变的黄金中后期，我们也不应把握及早，去再次出有现它不够多的秘密。

原始出有处：

Rein Verbeke， et al. The dawn of mRNA vaccines： The COVID-19 case. Journal of Controlled Release， Volume 333， 10 May 2021， Pages 511-520.