疫苗前沿 | 未来疫苗：新一代mRNA技术对抗流感

摘要:目前存在多种流感疫苗。用于针对SARS-CoV-2的核酸技术的出现预示着其未来可能应用于对抗这种感染。针对流感，已基于信使核糖核酸（mRNA）开发了两种类型的疫苗：传统的或非复制型和自我放大或复制型（auRNA），两者均包含在脂质纳米颗粒中。使用前者进行的动物研究表明，它们具有强大的能力，能够诱导针对流感血凝素（HA）的Th-1抗体和细胞免疫，副作用较少。人体试验显示87%的血清转化率和100%的血清保护率。auRNA疫苗在动物中取得了类似的结果，但其浓度仅为传统疫苗的1/64。基于mRNA平台的疫苗满足了世界卫生组织对下一代流感疫苗的要求。

引言

流感是影响人类的主要病毒性急性呼吸道感染之一。尽管它通常被认为是一种轻微的疾病，但当它影响因基础疾病而脆弱或易感的人群时，它可以导致显著的发病率和死亡率。目前只有一些中等效果的抗病毒药物可用于对抗流感，因此疫苗接种是保护人群免受其侵害的主要且几乎是唯一的方式。因此，已经开发了不同类型和品种、效果各异的疫苗。在SARS-CoV-2疫苗中使用的核酸（RNA和DNA）技术的出现，让我们考虑将来可能将其应用于对抗流感。

信使核糖核酸疫苗

已经开发了两种具有非常不同生物学特性的信使核糖核酸（mRNA）分子，用于疫苗：传统的或非复制型和自我放大或复制型。

图1. 基于血凝素（HA）的传统（非可放大）mRNA流感病毒的组成示意图

传统和非复制型mRNA与传统细胞mRNA类似，在5'和3'末端由非翻译区（UTR）序列所包围。此外，像所有mRNA一样，在5'末端具有所谓的帽子序列（m7G-ppp-N-5'），在3'末端有一个可变长度的腺苷序列（polyA）（图1）。已经开发了两种这类疫苗，一种是未经修饰（天然）的mRNA，另一种是修饰过的mRNA；在后者中，尿苷核苷被1-甲基假尿苷所取代，这稳定了分子。mRNA的优势在于它是一个简单且小的分子（约2-3 kb），并且由于它编码单一蛋白，免疫反应非常特异性。然而，这种mRNA（抗原产生）的表达是有限的，且本质上是短暂的，需要高剂量的疫苗来获得良好的疫苗效果。

自我放大和复制型mRNA（SAM RNA）基于使用另一种正链RNA病毒的基因组，如阿尔法病毒或黄病毒，作为载体，并利用一组编码非结构（NS）和必需蛋白的基因，包括RNA依赖性RNA聚合酶（NS1），去除其余部分，用要表达的蛋白/抗原的遗传序列来替换。这产生了一个约9 kb长的分子，称为“复制体”。在细胞质中病毒最初复制后，表达所需的抗原的亚基因组片段（由于插入了启动子）（图2）。通过单个SAM RNA分子的自我复制过程，可以获得大量的抗原。尽管使用了其他病毒的基因，但它们不能形成活性颗粒，没有感染风险。

使用这种SAM RNA，所需的浓度更低，因此包含它们的脂质纳米颗粒的数量也更少，诱导的副作用也比传统mRNA更低。这样，SAM RNA疫苗只需要0.1-1.0 µg就能获得完全保护，相比之下，使用流感血凝素（HA）免疫的小鼠需要10 µg的传统疫苗。此外，在放大过程中形成的RNA复制体在细胞表面呈现识别模式，增强免疫反应。尽管两种类型的mRNA都能诱导体液和细胞免疫，但SAM RNA决定了更高水平的表达和复杂的免疫反应。

mRNA分子的脆弱性和快速生理降解使得有必要保护它们以便在哺乳动物中使用。解决这个问题的最佳方案是将它们包含在约80 nm的复杂脂质结构中，类似于流感病毒，形成所谓的脂质纳米颗粒（LNP）。

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撰写| 生物制品圈

校稿| Gddra编审| Hide / Blue sea

编辑 设计| Alice