mRNA 疫苗在传染病中的作用:免疫接种的新时代

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Tropical Diseases, Travel Medicine and Vaccines 2.4

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  为应对传统疫苗开发周期长、应对病原体变异能力不足等问题,研究人员探讨 mRNA 疫苗技术。发现其具快速、高效等优势,也存在冷链运输等挑战,还展望其在个性化医疗等领域的应用,对提升全球健康安全有重要意义。

  
在人类与传染病漫长的斗争史上,从 14 世纪黑死病的肆虐到近年埃博拉、 Zika 的爆发,疫苗始终是守护公共卫生的关键防线。然而,传统疫苗如减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗,普遍面临研发周期冗长、生产工艺复杂、冷链运输难度大以及难以快速应对病原体变异等瓶颈。以新冠疫情为例,全球曾因传统疫苗的局限性而一度陷入被动,迫切需要一种更高效、灵活的免疫手段。

在此背景下,来自赞比亚卢萨卡大学医学院的 Kesaobaka Batisani 开展了关于 mRNA 疫苗的研究,相关成果发表在《Tropical Diseases, Travel Medicine and Vaccines》。该研究深入剖析了 mRNA 疫苗技术的核心机制,对比其与传统疫苗的差异,分析推广应用中的挑战,并展望其在未来医疗领域的多元潜力,为全球传染病防控提供了全新思路。

研究主要采用的关键技术方法包括:利用脂质纳米颗粒(LNP)包裹合成 mRNA 的递送技术,该技术通过优化脂质成分实现 mRNA 的稳定运输与高效细胞摄取;基于病毒抗原编码序列的疫苗设计技术,可针对特定病原体如 SARS-CoV-2 的刺突蛋白快速定制疫苗;以及通过监测体液免疫(抗体产生)和细胞免疫(T 细胞激活)反应评估疫苗效力的免疫学检测技术。此外,研究还引用了全球疫苗接种数据(如不同收入国家的剂量分布)来支持分析。

理解 mRNA 疫苗的作用机制


mRNA 疫苗突破传统疫苗依赖病原体成分的局限,通过向宿主细胞导入编码病毒抗原(如 SARS-CoV-2 刺突蛋白)的合成 mRNA 发挥作用。其核心在于脂质纳米颗粒(LNP)技术:LNP 形成保护外壳防止 mRNA 被核酸酶降解,同时促进细胞摄取。进入细胞后,核糖体翻译 mRNA 生成抗原蛋白,经抗原呈递细胞处理后激活 B 细胞产生抗体,并诱导细胞毒性 T 细胞识别感染细胞,形成体液免疫与细胞免疫的双重保护。研究指出,记忆 T/B 细胞的激活还赋予疫苗长期免疫记忆,且脂质纳米颗粒技术的成熟解决了早期 mRNA 稳定性差、免疫原性不足的难题。

mRNA 疫苗的优势:超越速度的革新


除了在新冠疫情中展现的快速研发能力(如 Comirnaty 和 SpikeVax 疫苗的紧急上市),mRNA 技术的核心优势体现在高度适应性和生产可扩展性。基于病原体基因序列,可快速设计针对变异株的疫苗,例如针对 SARS-CoV-2 Omicron 变异株的加强针研发。生产层面,其流程标准化程度高,一旦建立生产线,可通过规模化合成 mRNA 和 LNP 封装实现快速扩产,如 BioNTech 在卢旺达的生产基地即体现区域产能自主化的潜力。安全性方面,临床试验表明其主要副作用为轻中度局部反应或全身症状(如发热、肌痛),严重不良事件(如心肌炎)发生率极低,且不含活病毒成分,避免了疫苗相关感染风险。

mRNA 疫苗部署挑战:以非洲为例


尽管技术优势显著,mRNA 疫苗在非洲等资源有限地区的推广面临多重障碍。首先是冷链物流难题:疫苗需超低温储存运输,而许多非洲农村医疗设施缺乏稳定冷链设备,可能导致疫苗失效和浪费。其次是 “最后一公里” 配送问题,交通网络不完善和专业人员短缺使偏远地区难以及时接种。疫苗分配公平性矛盾尤为突出,数据显示,截至 2024 年,低收入国家每百人接种剂量远低于高收入国家,非洲大陆的疫苗覆盖率显著落后于其他大洲。研究强调,需通过技术创新(如热稳定 LNP、微针贴片)和国际合作(如本地生产能力建设)破解这些困局。

未来展望:从传染病到个性化医疗


mRNA 技术的应用边界正不断拓展。在传染病领域,多价疫苗成为研发热点,如 Moderna 开发的同时针对新冠和流感的联合疫苗已进入试验阶段,这为非洲等多病共流行地区提供了高效防控方案。在肿瘤治疗领域,个性化 mRNA 肿瘤疫苗通过靶向患者特异性突变抗原,激活多克隆 T 细胞反应,在黑色素瘤临床试验中展现出抑制转移、延长无进展生存期的潜力,其中一例患者联合 PD-1 抑制剂治疗后实现完全缓解。此外,基于非洲人群遗传和免疫特征开发定制化疫苗,有望提升当地传染病防控的精准性与有效性。

结论与意义


mRNA 疫苗标志着免疫接种进入精准、快速的新时代,其在新冠疫情中的成功验证了技术可行性,而在适应性、生产效率和多元医疗场景中的潜力,更预示着其将重塑全球公共卫生格局。尽管冷链、公平性等挑战仍需全球协作攻克,但其在传染病防控、肿瘤免疫治疗和个性化医疗中的突破,为提升全球健康安全、应对未来大流行提供了关键工具。正如研究倡导的,将 mRNA 技术整合到现有公共卫生体系中,不仅是技术革新,更是构建更具韧性的全球卫生网络的重要一步。

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