英国首个健康人接种mRNA新冠疫苗，为何该类疫苗能一战成名？
导读：数天前，英国率先紧急授权辉瑞和BioNTech联合研发的新冠疫苗，该疫苗是一款mRNA疫苗，代号为BNT162b2。
一名来自英国的90岁女士Margaret Keenan成为西方第一位健康人接种新冠疫苗的人，这一原本再普通不过的疫苗接种竟成为国际大媒体争相报道的事件，因为天下苦无新冠疫苗久已。数天前，英国率先紧急授权辉瑞和BioNTech联合研发的新冠疫苗，该疫苗是一款mRNA疫苗，代号为BNT162b2。
虽然第一针才打下去，对控制新冠疫情作用甚微，但此事件意味着我们在对付新冠病毒上又多了一件武器。不过，目前这款mRNA疫苗产能尚未跟上来，高风险人群会优先接种。在这里也有必要提及一下国内新冠疫苗的进展。今年7月，国药集团生产的灭活新冠疫苗获得紧急使用授权，目前已为数十万的健康人接种。12月4日，科研攻关组疫苗研发专班专家组副组长、中国工程院院士王军志表示，“关于疫苗，未来一至两周将有大消息公布，年内将有6亿支灭活疫苗获批上市。”
到底mRNA疫苗如何开发，该技术研发的疫苗有何优势？本文逐一为大家解读。
图片来自Moderna
新冠病毒病（COVID-19）疫情爆发以后，Moderna公司的mRNA疫苗mRNA-1273成为世界上首个进入临床试验的新冠病毒疫苗研发项目。作为开发mRNA疗法的先驱，Moderna公司从成立时起就受到业界的广泛关注。它曾经是深受投资人青睐的“独角兽”，IPO上市时也创下了当时生物技术领域融资数额的纪录。
然而，使用mRNA作为疗法/疫苗仍然是一种未能得到广泛验证的新兴技术，目前尚没有一款基于mRNA的疗法或疫苗获得FDA的批准上市。mRNA技术平台真能够实现它的潜力么？
今年上半年，Moderna公司举办了首届疫苗日（Vaccine Day）活动，该公司的高管和邀请的专家从多个方面阐述了传染病疫苗开发的重要性，以及mRNA技术平台在颠覆传统疫苗开发模式方面的潜力。
开发病毒疫苗刻不容缓
疫苗能够通过少数几次或一次接种，为人们提供长期保护，开发疫苗是保护人们健康，降低医疗费用最有效的方式之一。根据一项对94个低中收入国家疫苗开发活动的分析，在2011-2020年间，投入疫苗开发的每一块钱能够获得44倍的受益。
自从1980年以来，世界上发现了超过80种能够感染人类的新病毒，其中包括著名的HIV、丙肝病毒、H1N1、SARS、MERS病毒，和最新发现的新冠病毒。这意味着平均下来，每年就会出现两种能够感染人类的新病毒。这些新病毒对全球人类的健康产生严重威胁。
然而，大多数感染人类的病毒没有商业化的疫苗能够帮助人们防范感染。在美国，只有4%的病毒有与之相应的商业化疫苗。加快病毒疫苗的研发刻不容缓。
如何用mRNA技术来开发疫苗
Moderna公司的mRNA疫苗平台使用mRNA表达病毒上激发人体免疫反应的特定抗原。这些mRNA通过脂质纳米颗粒（LNP）递送到人体的抗原呈现细胞（antigen presenting cell，APC）中，利用APC将表达的抗原呈现在细胞表面，激活CD4阳性、CD8阳性、以及B淋巴细胞，从而多方面激发针对特定抗原的免疫反应。
在临床前研究中，Moderna开发的疫苗已经表现出激活CD4和CD8阳性T细胞的能力。
mRNA疫苗开发过程的重要优势之一是快速的研发进程。以针对新冠病毒的mRNA-1273为例，Moderna公司只花了两天就确定了这一候选疫苗的mRNA序列，只用42天就完成了临床级别候选疫苗的生产和质量检测，在新冠病毒基因组序列发布63天之后就启动了1期临床试验。
mRNA技术能加速疫苗研发，图片来源Moderna
而且，mRNA疫苗除了编码抗原蛋白的序列不同，其它递送和生产的步骤完全相同，有利于迅速扩大生产，同时又保持产能的灵活性（同样的生产设施可用于生产多种不同疫苗）。
mRNA疫苗的临床表现
作为一种新兴技术，mRNA疫苗最受人关注的特征还是它们在临床试验中表现出的安全性和有效性数据。Moderna在疫苗日上公布了该公司开发的寨卡病毒（Zika Virus）候选疫苗mRNA-1893的1期临床试验的中期数据。实验数据表明，血清型为阴性的志愿者，接受两剂mRNA-1893接种（相隔28天）之后，血清型转为阳性的志愿者比例为94.4%（10 µg剂量）和100%（30 µg剂量）。使用两种不同检测方式，都发现志愿者血液中的中和抗体滴度显著升高。
寨卡病毒疫苗1期临床试验中期数据分析，图片来源Moderna
目前，Moderna预防性疫苗的研发管线中总计有9个研发项目，其中7款候选疫苗已经获得积极1期临床数据，针对8种不同病毒展现出了激发中和抗体的免疫原性（其中一款候选疫苗mRNA-1653是同时针对hPMV和PIV3两种病毒的组合疫苗）。基于整体临床数据，Moderna在今年早些时候决定将预防性疫苗作为该公司研发的核心项目之一，并且发力加快研发管线项目的进度。
mRNA新冠疫苗研发进展
mRNA-1273是一款表达整个新冠病毒刺突（S）蛋白的mRNA疫苗。它在一期临床试验中接受检验。志愿者将分为三组，分别接受剂量为25 µg、100 µg、或250 µg的疫苗注射。
Moderna的高管表示，最高剂量组的志愿者注册已经在4月8日开始，同时Moderna对能够参加这一临床试验的志愿者标准进行了更新，允许老年人参加这一临床试验。这将帮助获得疫苗对这一高危人群的安全性和疗效数据。
截止目前，Moderna的新冠疫苗已经完成了三期临床试验，正在向美国FDA申请紧急使用授权。
新冠病毒疫苗的设计，图片来源Moderna
美国化学会（ACS）旗下C&EN网站上此前发表的一篇文章指出，基于mRNA和DNA的疫苗开发技术被认为是“属于未来的疫苗开发技术”，然而如果按照常规的发展速度，实现它们的潜力还需要很多年的时间。新冠疫情成为加速这些创新技术开发的契机。
除Moderna以外，BioNTech、Translate Bio、Arcturus、CureVac、Inovio Pharmaceuticals等多家生物技术公司也在开发基于mRNA或DNA的新冠病毒疫苗。这些研发项目不但获得了前所未有的关注，也得到了前所未有的支持。
mRNA和DNA疫苗技术能否借COVID-19“一战成名”，让我们拭目以待。