【创作培育计划】“疫苗之光”引发人体变异？mRNA疫苗到底是怎么一回事？

作者：牛明敏

审核：复旦大学附属上海市第五人民医院-主任医师揭志军

新冠疫情爆发以来，病毒与疫苗研究受到空前关注。在这场人类与病毒的较量中，mRNA技术一战成名，根据mRNA技术设计的疫苗因其得天独厚的优势被誉为“疫苗之光”，成为我们向新冠开启大反攻的重要突破口。今年4月，我国宣布研发的mRNA新冠疫苗即将开展临床试验。人们面对未知容易生出恐惧和疑惑，mRNA疫苗离我们越来越近，为什么新冠疫疫苗已经有很多种，还要研究mRNA？传说中这款疫苗让人变异又究竟怎么回事？

疫苗的工作原理

侵害人体的病毒主要由两部分组成：遗传物质DNA/RNA和负责保护遗传物质的蛋白质外壳。个别外壳还有一层薄膜，分布形状各异的突起，帮助病毒寻找合适的宿主细胞。病毒的蛋白质外壳和人体细胞膜表面的蛋白质受体成功对接后会侵入人体细胞并开始大量繁殖，损害人体细胞。

而我们的免疫系统是身体“警察”，如果发现可疑生物入侵时，免疫系统会生产一种特殊的蛋白质（抗体），抗体抢先占据病毒和细胞结合的位置，于是病毒就失去了感染细胞的能力。但对于未知的病毒，免疫系统无法准确识别，很容易放任它们进入细胞。所以如果提前让免疫系统熟悉这些病毒，就能在该病毒真正入侵时被识别消灭。

疫苗就是基于以上思路设计研发的。将携带病毒基因的病原体作减毒或灭活处理后在人体接种，诱导人体产生抗体，下次当人体再次接触该病毒时，免疫系统就会根据原有的记忆，产生更多的抗体来抵御病原体的入侵，从而达到防御作用。

传统疫苗无论减毒还是灭活，都涉及到用真实病毒来制作疫苗。病毒杀灭太干净，蛋白质外壳的结构破碎，免疫系统记错或识别错，如果没有杀死，等于把病毒注射进人体。所以研发生产必须在具有高生物安全级别的场地进行，因此必然造成它的时间和金钱成本过高，生产速度慢。具体多慢？如果按照以往的速度，研究疫苗在最顺利的情况下也要近10年。

但大规模的流行病根本等不及这么久的时间，有没有更好的办法？既然疫苗的本质是将病原体带到人体，那有没有一种可能不用真的病毒而只是病毒画像，来促使人体自己生产病毒蛋白？这就是mRNA 疫苗的设计原理。

给病毒画像的mRNA

要在体内生成病毒蛋白让免疫系统记住，就要明白人体蛋白的生产过程。我们人体生成什么样的蛋白质依赖于遗传物质DNA，但DNA自己无法跑出细胞核，会把遗传信息转录到RNA（核糖核酸），为了将信息带出细胞核，RNA会生成一条mRNA（信使核糖核酸）。mRNA把信息传递到生产蛋白质的细胞结构里，生产特定的蛋白质。

所以mRNA新冠疫苗的工作原理就是，通过基因编辑人工合成一段带有新冠病毒信息的mRNA，用脂质颗粒包裹这段带着“病毒画像”的mRNA注射进入人体，当其到达细胞的“蛋白质工厂”，细胞就会自动将其解码并按照这段mRNA的内容加工出对应的病毒蛋白。整个过程好比把抗原加工厂搬进人体，让我们的细胞自己制造想要的病毒蛋白。随后免疫系统识将其识别并再激发免疫反应。

这个设计思路代表了疫苗研发的顶级科技。其优势非常明显：首先安全，不需要真的病毒注入体内，没有染病的风险。其次快速，因为不需要培养病毒，所以时间和费用成本大大降低，此次新冠疫情从公布基因测序到它的第一支mRNA疫苗生产完成人体注射，仅用63天。最后是灵活,新冠病毒变异速度快，当需要改换病毒序列时，传统的灭活疫苗跟不上调整，但mRNA疫苗只要测序完成了，生产环节稍微调整，就可以从旧款疫苗该换到新疫苗，中间时间间隔可能只需1-2周。

可以说，mRNA疫苗将导致传染病疫苗的市场重新洗牌，无论是效果还是价格，都会对现有的疫苗格局形成巨大的冲击。因此也有观点认为现有的所有疫苗都应该用mRNA技术再做一遍，这也就是为什么明明已有灭活疫苗，我国也要加紧研发mRNA。

mRNA疫苗让人变异？

mRNA疫苗这么好，但近期的新闻却令人担心，研究人员体外试验发现使用辉瑞的mRNA疫苗会逆转录成DNA，这也就是mRNA让人发生变异的传说来源,所以这款疫苗现在还安全吗？

逆转录就是以RNA为模板合成DNA的过程。疫苗的设计理论上是不会发生逆转录情况。一般来讲，mRNA疫苗将病毒的基因片段送入细胞质，让身体生成抗体，完成使命后就会被细胞分解并代谢掉，不会进入细胞核，更不会整合进人体DNA。

但这则研究的发表说明了实际情况有些不同。不过即便如此对人体也几乎没有影响，只有当基因片段整合到人体DNA里后，成为人体基因组的一部分，这个人才会成为所谓的“转基因人”。目前来看，该研究只发现逆转录现象，并没有整合现象，且体外试验和体内试验存在较大差异。所以mRNA疫苗仍然是对抗病毒的安全有效的利器。

mRNA技术的最佳应用平台是疫苗，但它的未来却远超疫苗领域。利用这项技术我们能合成任何想要的蛋白质，因此一切跟蛋白质相关的疾病比如癌症、罕见病治疗等都有望取得突破。mRNA技术或将催生新一轮药物和疗法革命，也必然是未来的医学发展的新方向。

参考文献

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