為mRNA疫苗快速研發奠定基礎

　　瑞典卡羅琳醫學院2日宣布，將2023年諾貝爾生理學或醫學獎授予卡塔琳?考里科和德魯?韋斯曼，以表彰他們在信使核糖核酸（mRNA）研究上的突破性發現，這些發現助力疫苗開發達到前所未有的速度。

　　接種疫苗會激發機體形成針對特定病原體的免疫反應，使得以后接觸病原體時機體能夠“搶占先機”獲得免疫力。最早問世的疫苗是基于滅活或弱化病毒的疫苗，如脊髓灰質炎疫苗、麻疹疫苗和黃熱病疫苗等。

　　隨著分子生物學的進步，基于病毒部分成分而不是全病毒的疫苗逐漸研發出來。然而病毒依靠機體細胞才能復制，基于全病毒、病毒蛋白質和病毒載體的疫苗都需要大規模的細胞培養。在某些傳染病疫情暴發時，快速生產疫苗就先要密集投入資源培養細胞。因此，長期以來研究人員一直試圖開發獨立于細胞培養的疫苗技術，但這個過程困難重重。

　　在機體細胞中，遺傳信息以脫氧核糖核酸（DNA）編碼的形式存在，但DNA編碼需要轉錄到mRNA，然后以mRNA為“模板”生產蛋白質。20世紀80年代，無需細胞培養即可產生mRNA的有效方法已經開發出來，被稱為體外轉錄。這加速了分子生物學在多個領域應用的發展。將mRNA用于疫苗和治療目的也成為一種選項。然而，體外轉錄的mRNA被認為不穩定且難以傳遞，需要開發復雜的脂質載體系統來“封裝”mRNA片段，還會引發炎癥反應，這大大限制了其臨床應用前景。

　　本世紀初，考里科和韋斯曼在美國賓夕法尼亞大學合作研究時注意到，機體免疫系統的樹突狀細胞會將體外轉錄的mRNA識別為外來物，從而導致其激活并釋放炎癥信號分子。為什么體外轉錄的mRNA會被識別為是外來的，而來自哺乳動物細胞的mRNA卻沒有引起相同的反應？考里科和韋斯曼意識到，一定是有一些關鍵特性區分了不同類型的mRNA。

　　他們注意到，mRNA攜帶的遺傳信息不僅僅是A、U、C、G四種堿基，還包括多種多樣的化學修飾。哺乳動物細胞RNA（核糖核酸）中的堿基經常被化學修飾，而體外轉錄的mRNA沒有這些化學修飾。是因為這種堿基修飾導致了區別嗎？

　　為了驗證這一想法，他們生產出了不同的mRNA變體，每種變體的堿基都有獨特的化學修飾，并將其傳遞給樹突狀細胞。研究結果令人震驚：當mRNA中包含堿基修飾時，炎癥反應幾乎消除了。這一開創性的研究結果發表于2005年。

　　在進一步研究中，考里科和韋斯曼發現，與未修飾的mRNA相比，堿基修飾生成的mRNA遞送顯著增加了蛋白質產量。這種效應是由于調節蛋白質生成的酶活性降低帶來的。通過發現堿基修飾既能減少炎癥反應又能增加蛋白質產量，考里科和韋斯曼消除了mRNA技術臨床應用道路上的關鍵障礙。

　　此后，基于此技術，針對寨卡病毒和中東呼吸綜合征冠狀病毒的mRNA疫苗得以研發；新冠疫情暴發后，兩種編碼新冠病毒表面蛋白的堿基修飾mRNA疫苗以創紀錄的速度開發出來。mRNA疫苗開發的靈活性和速度令人印象深刻，為使用新平臺開發其他傳染病疫苗鋪平了道路，未來該技術還可用于輸送治療性蛋白質并治療某些癌癥類型。（記者羅國芳）

　　新華社北京10月2日電