基于mRNA疫苗:COVID-19大流行背景下的过去、现在和未来方向

mRNA疫苗在抗击新冠肺炎疫情中备受关注。来自Moderna和BioNTech/Pfizer等公司的配方使人们能够慢慢缓解自2020年初以来普遍存在的社交距离措施、口罩要求和封锁措施。在过去的一年里，专注于mRNA疫苗的研究工作使这项技术成为公众认识和进一步研究的前沿，从而导致了生物纳米技术原理的新潜力，以推动进一步使用mRNA的创新。

除了减轻COVID-19的负担，mRNA疫苗还可能在世界各地为从流感到艾滋病等疾病提供长期解决方案。在此，作者基于COVID-19大流行背景下mRNA疫苗的历史和发展进行简要评述。此外，本文还介绍了mRNA疫苗的研究现状和未来的研究方向。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.addr.2021.114000

当2019冠状病毒病大流行在2020年春使世界陷入停滞时，医学界和科学界与政治领导人和各国政府一道，迅速达成共识，即对SARS-CoV2病毒进行大规模疫苗接种将是控制该疾病影响和最快恢复正常的最有效策略。这种对疫苗公共卫生影响的坚定信念突出了它们在确保人类健康方面发挥的变革性作用。经过几个艰难的月，数十亿美元的投资，以及科学界近乎一心一意的关注，针对这种新疾病生产了多种新型疫苗。

今天，这些疫苗正在以前所未有的速度接种，慢慢地使世界各地的社会恢复正常生活。这场大流行还没有结束——许多国家，特别是疫苗获得率低和/或人口依从性差的发展中国家，仍在遭受病毒的蹂躏，新的变种经常出现，继续造成新的疫情，并对这些疫苗的有效性提出了挑战，个人仍然受到病毒造成的经济和健康影响的影响，但专家可以自信地说，大流行最糟糕的时期已经过去，这种范式转变可以在很大程度上归因于新开发的mRNA疫苗。

从历史上看，活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗在控制天花和肝炎等类似疾病的传播方面发挥了关键作用，但这些疾病在国际上的存在、传染性和病例死亡率都很有限。COVID-19在这方面提出了一些新的挑战;这种疾病的容易传播和可观察到的高致死率使人们不可能忽视或低估这种病毒对一般人群的影响。

科学家们认为，在COVID-19疫苗广泛可用之前，封锁、社交距离/身体隔离、戴口罩和其他权宜措施对公共卫生仍然是必要的，但这种情况在很长一段时间内是不可持续的，世界各地的经济和生计受到破坏，孤立造成自杀率和精神健康问题增加，这就是证据。由于这些原因，科学家和制药公司面临着来自公民和政府的独特压力，要求他们立即创造、生产和广泛分发疫苗，而不是在这一过程通常需要经过几年的开发、测试和质量控制之后。

从2020年春夏开始，学术界和制药公司开始关注信使RNA (mRNA)疫苗。信使RNA疫苗是利用宿主的细胞机制合成病毒蛋白，在宿主体内形成保护性免疫的不同疫苗策略。信使rna治疗交付之前人类有限的应用程序由于体内信使rna的不稳定性和正在研究的主要是作为癌症治疗的实验策略,但流行的紧迫性要求快速开发疫苗的安全性高,易于扩大/生产,并且有很强的治疗效果，这是mRNA疫苗可以提供的。

纳米技术的最新进展，特别是基于脂质的纳米颗粒，为研究人员提供了一条途径，将mRNA传递到人体组织，并利用这项技术生产下一代亚单位疫苗，许多领先的制药公司都渴望尝试并这样做。到目前为止，Moderna、辉瑞/BioNTech等公司已经成功生产了新冠病毒mRNA疫苗。他们的配方在2020年秋天成功通过了第三期临床试验，获得了美国食品和药物管理局(FDA)罕见的紧急使用授权。

Moderna和Pfizer/BioNTech都使用了需要两次注射的mRNA方法，而Johnson Johnson使用的病毒载体方法只需要一次注射。后一种方法使用了不同的病毒，以从基因上编码旨在对抗COVID-19感染的指令。辉瑞/BioNTech于2020年12月11日率先获得批准，Moderna在一周后获得批准。约翰逊的疫苗于2021年2月27日获得批准。所有的疫苗目前都被批准用于成人，而辉瑞的疫苗也被批准用于青少年。此外，所有这三种疫苗在不同国家都获得了紧急使用授权。

2021年8月23日，美国食品药品监督管理局(FDA)正式批准辉瑞/BioNTech疫苗。这些疫苗的广泛应用开始于它们首次出现的时间，并一直持续到今天;尽管在公众眼中，最初肯定存在着犹豫(其中一些一直持续到2021年)，但广泛的试验和研究已经证实了这些疫苗的安全性和有效性。截至2021年9月，全球已有44%以上的人口部分接种了COVID-19疫苗，世界稳定取决于疫苗接种工作的持续成功。

mRNA疫苗引起免疫的机制

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.addr.2021.114000

COVID-19 mRNA疫苗开发的快速步伐突出了mRNA传递作为疫苗接种策略的好处和效用，值得探索如何改进和改进这项技术，为广泛的疾病提供预防和治疗解决方案。放眼2019冠状病毒病之外，一些传染病和热带病继续伤害发展中国家的人口，而预防途径有限。mRNA疫苗背后的基本原理可能被用于为这些疾病创造有效的解决方案。

本文综述了信使rna疫苗的发展和现状及其现代用途，它们在治疗和产生针对不同疾病的免疫方面的益处/局限性和应用，以及如何利用生物纳米技术的原理来进一步改进信使rna疫苗在未来的应用。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Samagra Jain et al. Messenger RNA-based vaccines: Past, present, and future directions in the context of the COVID-19 pandemic. Adv Drug Deliv Rev 2021 Oct 9;179:114000. doi: 10.1016/j.addr.2021.114000.