ADUS-100

“点击蓝字 关注我们王琛中国药科大学生命科学与技术学院二级教授、博士生导师。主持国家自然科学基金青年科学基金项目（A类），国务院政府特殊津贴获得者、新世纪百千万人才工程国家级人选、国务院突出贡献中青年专家、国家重点研发计划项目负责人、江苏省“双创团队”领军人才、中国药科大学兴药杰出科学家。曾任上海市第十三、十四届人大代表和第十一届全国青年委员。现任中国病理生理学会蛋白质修饰与疾病专业委员会副主任、江苏省生物技术学会副理事长（第八届）等。长期聚焦于发现并解析宿主模式识别受体的特异性识别、细胞信号转导关键通路的组成与动态变化、早期免疫应答反应的时空特性，阐释固有免疫与急性炎症相关的分子调控机制。特别关注泛素与类泛素化修饰调控固有免疫和炎症的新功能与新机制，并从天然小分子化合物库中筛选并研究调控相关通路的先导化合物。在Nature，Cell，Immunity，Nature Immunol，PNAS，Autophagy，Cell Rep，PLOS Pathog等期刊发表研究论文100余篇，他引8 000余次；主编《泛素家族介导的蛋白质降解和细胞自噬》等著作。靶向STING药物的研究进展 PPS 石雪松1，朱娟娟1，王琛1,2*（1. 中国药科大学生命科学与技术学院，江苏 南京 211198；2. 中国药科大学多靶标天然药物全国重点实验室，江苏 南京 210009）[摘要]固有免疫反应构成了宿主抵御病原体入侵的首道防线，在此过程中，环鸟苷酸-腺苷酸合酶（cyclic GMP-AMP synthase，cGAS）/干扰素基因刺激因子（stimulator of interferon gene，STING）通路发挥着核心作用。该通路不仅能够识别胞质中的双链DNA，进而触发固有免疫反应，还与抗肿瘤免疫、衰老进程、神经退行性疾病以及自身免疫病的发展存在紧密关联。综述近年来STING调控剂的研究进展，以及其在抗肿瘤疗法和自身免疫病治疗中的应用情况；探讨其在延缓衰老、治疗神经退行性疾病以及作为疫苗佐剂等方面的应用前景，旨在为靶向STING的药物研发提供参考依据。固有免疫反应作为宿主抵御病原体入侵的首道防线，在机体免疫防御体系中扮演着至关重要的角色。它能够有效限制病原体在宿主体内的增殖与扩散，同时通过抗原呈递以及释放细胞因子等关键机制，激活适应性免疫反应，为机体构筑起更为全面、精准的免疫防护网络。宿主主要借助模式识别受体（pattern recognition receptor，PRR）识别病原相关分子模式（pathogen-associated molecular pattern，PAMP）或损伤相关分子模式（damage-associated molecular pattern，DAMP），从而触发固有免疫反应。双链DNA（double-stranded DNA ，dsDNA）兼具PAMP和DAMP的双重属性，可被环鸟苷酸-腺苷酸合酶（cyclic GMP-AMP synthase，cGAS）/干扰素基因刺激因子（stimulator of interferon gene，STING）通路精准识别。这一识别过程对于生物体应对病原体感染等诸多挑战具有不可或缺的意义，能够及时启动免疫应答，抵御外界侵害。值得注意的是，cGAS/STING通路不仅在免疫防御中发挥关键作用，还与抗肿瘤免疫、衰老进程、神经退行性疾病以及自身免疫病的发生发展密切相关。鉴于此，cGAS/STING通路的调控剂，尤其是作为枢纽分子的STING的调控剂，已成为当前药物研发领域的研究热点。目前，众多靶向该通路的先导化合物在临床前试验中已展现出令人瞩目的活性，为药物研发带来了新的希望。然而，截至目前，尚未有相关药物成功上市。基于此，本文旨在对近年来靶向STING的调控剂的研发进展进行系统综述，并深入探讨此类药物的研究方向，期望能为新药研发以及新靶点的挖掘提供有益的思路和参考。1cGAS/STING通路介导固有免疫反应dsDNA与cGAS相结合时，能够诱导cGAS活性位点发生特定的构象变化。这种构象变化使得cGAS能够高效催化腺苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）和鸟苷三磷酸（guanosine triphosphate，GTP），进而生成2'，3'-环鸟苷酸-腺苷酸（cyclic guanosine monophosphate-adenosine mono-phosphate，cGAMP），最终实现对STING的激活。STING是一种定位于内质网（endoplasmic reticulum，ER）的跨膜蛋白，其结构主要由跨膜结构域（transmembrane domain，TMD）、配体结合结构域（ligand-binding domain，LBD）和羧基端尾巴（C-terminal tail，CTT）构成。值得注意的是，STING单体的LBD无法形成完整的配体结合口袋，因此，STING需以同源二聚体的形式存在才能发挥其生物学功能。STING二聚体呈现出独特的蝴蝶状结构，其中2个LBD形成“V”字形口袋，用于特异性结合配体[1]。配体与STING的结合是激活STING并促使其发生细胞内转移的关键步骤。当STING被激活后，它会从ER脱离，随后经ER-高尔基体中间区（ER-Golgi intermediate compartment，ERGIC）向高尔基体移动，接着通过再循环内体（recycling endosome，RE），最终在溶酶体中被降解[2-3]。在这一动态过程中，激活后的STING展现出多方面的生物学效应。一方面，它能够招募并激活TANK结合激酶1（TANK-binding kinase 1，TBK1）和干扰素调节因子3（interferon regulatory factor 3，IRF3），进而上调Ⅰ型干扰素（type I interferon，IFN-I）基因的表达水平；另一方面，它会促使κB抑制因子（inhibitor of κB，IκB）发生降解，从而激活NF-κB信号通路，引发促炎因子的释放[3]。2STING与相关疾病2.1 STING与癌症癌症是全球范围内主要的致死病因之一。当前，癌症的主要治疗方法包括放疗、化疗以及免疫检查点抑制剂疗法，这些疗法均依赖于免疫系统介导的抗肿瘤反应。STING作为cGAS/STING通路中的关键分子，在抗肿瘤免疫过程中发挥着至关重要的作用。一方面，激活STING能够增强树突状细胞（dendritic cell，DC）对肿瘤抗原的交叉呈递能力，进而激活CD8+T细胞[4]。另一方面，STING还可增强T细胞的启动（priming）和迁移。肿瘤来源的DNA能够激活抗原呈递细胞（antigen presenting cell，APC）中的cGAS/STING/IFN-β轴，从而增强CD8+T细胞的启动。同时，APC产生的IFN-I会增加趋化因子C-X-C基序趋化因子配体（C-X-C motif chemokine ligand，CXCL）9和CXCL10的分泌，促进T细胞向肿瘤组织迁移和浸润[5]。然而，染色体不稳定会致使cGAS/STING通路发生慢性激活，使癌细胞对IFN-I产生耐受，进而促进肿瘤转移[4-5]。由此可见，STING在肿瘤微环境中的作用具有细胞特异性，因此，实现STING调控剂的选择性递送成为肿瘤免疫治疗领域的研究重点。2.2 STING的激活与自身免疫病cGAS/STING通路激活后所产生的IFN-I和促炎细胞因子参与了多种自身免疫病的发病过程。例如，IFN-I是系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus,SLE）的主要致病因子之一[6]。在SLE患者的细胞质中，线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）可激活cGAS/STING通路，导致大量IFN-I产生，进而推动疾病进展[7]。此外，STING的功能获得性突变也会引发自身免疫病，如婴儿期发病的STING相关血管病（STING-associated vasculopathy with onset in infancy，SAVI）。在此类疾病中，STING突变体可自发多聚化，引发下游IFN-I信号和促炎细胞因子的持续激活，致使患者出现冻疮样皮炎和间质性肺病等症状[8]。综上所述，STING在多种自身免疫病的发病机制中扮演着核心角色，STING抑制剂有望成为治疗此类疾病的通用药物，具有重大的临床应用价值。2.3 STING与细胞衰老和神经退行性疾病衰老是细胞因丧失增殖能力而进入的一种不可逆功能衰退状态，其典型特征之一是衰老相关分泌表型（secretory-associated senescence phenotype，SASP）。cGAS/STING通路可通过多种机制加速衰老进程。在衰老细胞中，3'-修复核酸外切酶1（three prime repair exonuclease 1，TREX1）和脱氧核糖核酸酶 2（deoxyribonuclease 2，DNase2）的表达下调，导致DNA在细胞质中积累，激活cGAS/STING通路，促进IFN-β分泌，进而驱动SASP的形成[9]。衰老还与内源性逆转录病毒元件的去抑制相关。例如，人内源逆转录病毒K的蛋白和DNA会在多种衰老细胞的细胞质中积累，激活cGAS/STING通路，推动Hutchinson-Gilford早衰综合征和Werner综合征的病情进展[10]。在衰老的小胶质细胞中，线粒体稳态遭到破坏，mtDNA泄漏激活了cGAS/STING通路，引发神经退化和认知功能减退，这表明细胞器损伤可通过激活STING推动疾病进展[11]。神经退行性疾病是一类因神经元和髓鞘丧失而导致的神经元功能障碍性疾病，其共同特征是神经元发生不可逆损伤和丢失，这暗示此类疾病可能存在共同的致病机制。目前，在阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病和共济失调-毛细血管扩张症中，均观察到线粒体稳态失衡、mtDNA泄漏和cGAS/STING通路的激活，这表明mtDNA/cGAS/STING轴可能是治疗此类疾病的一个广泛适用的靶点[12]。然而，cGAS/STING通路在神经退行性疾病发生过程中的作用仍存在争议，尤其是在多发性硬化（multiple sclerosis，MS）中。一方面，Johnson等[13]发现，包封cGAMP的微粒可激活STING通路，增强胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated  kinase，ERK）的磷酸化，抑制T细胞的自身反应性，从而对MS起到治疗作用。另一方面，在进展期和复发期MS患者的神经元中，ER中Ca2+的耗竭解除了基质相互作用分子1（stromal interaction molecule 1，STIM1）对STING的抑制，引发谷胱甘肽过氧化物酶 4（glutathione peroxidase 4）的自噬降解，导致神经元铁死亡，加速疾病进展[14]。因此，STING在神经退行性疾病中的作用因疾病类型、疾病阶段和细胞类型的不同而有所差异，未来需进一步研究其具体作用机制，以便制定出明确有效的治疗策略。3STING调控剂的现状和研究方向STING作为cGAS/STING通路中的关键枢纽分子，靶向STING的药物在肿瘤、自身免疫病等疾病的治疗领域展现出巨大的应用潜力。然而截至目前，尚无相关药物获批上市。全面总结STING调控剂的研发现状，有助于深入剖析研发过程中面临的难题，积极探索未来的研发方向，进而加速相关药物的研发进程，或拓展其应用范围。3.1 STING激动剂STING的激动剂主要分为环二核苷酸（cyclic dinucleotide，CDN）类激动剂、外核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶1（ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1，ENPP1）抑制剂以及非CDN类激动剂。3.1.1 CDN类激动剂 STING能够被多种CDN激活，然而游离的CDN易被ENPP1等水解酶降解[15]。因此，为克服CDN自身稳定性差的问题，此类激动剂大多采用人工合成的CDN。ADU-S100是首个进入临床试验的CDN类激动剂（临床试验编号：NCT02675439）。在针对晚期/转移型癌症患者的试验中，患者对此药物耐受性良好。但遗憾的是，单一药物治疗的临床疗效极为有限，同时还观察到系统性免疫激活现象[16]。鉴于单一药物治疗效果欠佳，有研究尝试将ADU-S100与程序性死亡受体1（programmed death-1，PD-1）抑制剂spartalizumab联合应用于晚期实体瘤或淋巴瘤的治疗（NCT03172936）。尽管患者对该联合治疗方案耐受性良好，但治疗效果仍未达到预期[17]。在核酸碱基之间引入跨环大环桥结构是另一种设计策略。通过锁定CDN具有生物活性的U形构象，成功研制出大环桥连型STING激动剂，如E7766。E7766在小鼠体内实验中表现出良好的安全性和显著的抗肿瘤效果[18]。然而，由于商业决策因素，其Ⅰ期临床试验（NCT04144140）被提前终止。截至2024年12月，IMSA101（NCT06601296和CTR20211689）正在进行临床研究，以全面评估其安全性和有效性。3.1.2 ENPP1抑制剂 ENPP1能够降解细胞外的2'，3'-cGAMP。通过抑制ENPP1，可以提高血液中2'，3'-cGAMP的浓度，进而激活STING。因此，抑制ENPP1成为另一种激活STING的药物设计思路。研究发现，在正常细胞和癌细胞中，ENPP1的失能突变能够减缓肿瘤生长并阻止肿瘤转移，这一现象证实了该靶点在抗肿瘤领域具有良好的应用前景[19]。MV-626是一种具有选择性的ENPP1抑制剂。在小鼠胰腺癌模型实验中，单独注射MV-626或将其与放疗联合使用，均增强了机体的抗肿瘤免疫反应，并且提高了小鼠的总体生存率[20]。文献[21]报道的化合物31则是另一种靶向ENPP1催化口袋的抑制剂，在乳腺癌小鼠模型中，该化合物显著减少了小鼠肺转移结节和腹腔内结节的数量，同时小鼠体重未出现明显变化，这表明该抑制剂具备良好的抗肿瘤活性与安全性。目前，已进入Ⅰ期临床试验的ENPP1抑制剂包括SR-8541A（NCT06063681），TXN10128（NCT05978492）和RBS2418（NCT05270213）。3.1.3 非CDN类激动剂 二聚氨基苯并咪唑（linked amidobenzimidazole ，diABZI）是由GSK公司研发的首个非CDN类STING激动剂。在小鼠结肠癌模型实验中，diABZI显著抑制了肿瘤生长，提高了小鼠生存率。在药物处理组中，80%的小鼠在研究结束时体内仍无肿瘤，这一结果表明diABZI具有极好的抗肿瘤活性[22]。GSK3745417是一种含有ABZI二聚体骨架的非CDN类STING激动剂[23]，目前正处于Ⅰ期临床试验阶段（NCT03843359），旨在评估其在难治性/复发实体瘤患者中的安全性、耐受性、疗效以及静脉注射的最佳剂量。CRD3874-SI是Curradev公司研发的非CDN类STING变构激动剂，它靶向STING的变构中心，通过诱导STING发生构象变化，增加STING对cGAMP的亲和力，同时还能够抑制STING介导的细胞焦亡和自噬。在多种人源化肿瘤模型实验中，CRD3874-SI展现出极佳的抗肿瘤活性，且不会引发系统性免疫激活[24]。目前，该激动剂已进入Ⅰ期临床试验，用于评估其在急性髓系白血病（NCT06626633）或晚期/转移性恶性实体瘤（NCT06021626）患者中的治疗效果。此外，非CDN类STING激动剂KL340399也已进入临床试验阶段（NCT05549804和NCT05387928）。表1总结了上述3类STING激动剂的研究概况。3.2 STING抑制剂STING的异常激活可引发SLE和SAVI等自身免疫病，同时也会加速衰老进展以及神经退行性疾病的发展。因此，研发靶向STING的抑制剂对于治疗上述疾病具有重要意义。目前正在研发的STING抑制剂主要包括靶向LBD的抑制剂以及抑制STING多聚化的抑制剂。3.2.1 靶向LBD的抑制剂 利用靶向LBD的小分子与配体竞争结合位点，是STING抑制剂的药物设计策略之一。例如，文献[25]报道的化合物18能够以2:1的比例与STING二聚体的LBD相结合，占据配体结合口袋，同时稳定STING的开放构象，进而通过竞争性作用抑制STING的激活。SN-011是另一种STING小分子抑制剂，它同样可使STING维持在开放的非活性构象，阻止STING二聚体构象的关闭以及多聚化过程，从而抑制STING的激活。在Trex1-/-小鼠实验中，SN-011展现出良好的耐受性，能够显著改善心脏、舌、肌肉等器官的炎症状态，同时大幅度降低抗核抗体水平[26]。3.2.2 多聚化抑制剂 STING在激活过程中的多聚化以及转移，是下游信号传导的必要前提。Mukai等[27]和Kemmoku等[28]研究发现，STING的激活高度依赖Cys88/91位点的棕榈酰化，抑制该位点的棕榈酰化可显著削弱STING的激活和IFN-I信号传导。基于此，多聚化抑制剂的设计思路聚焦于抑制这些关键氨基酸残基的棕榈酰化。H-151是一种硝基呋喃衍生物，它可通过共价修饰Cys91位点，抑制人STING的棕榈酰化。尽管H-151的半衰期较短，但腹腔注射该抑制剂后，仍能显著降低Trex1-/-小鼠体内IFN-β的水平[29]。Su等[30]发现4-辛基顺乌酸（4-octyl itaconate，4-OI）能够直接烷基化Cys91，从而抑制cGAS/STING信号通路的激活。靶向其他半胱氨酸残基的化合物也表现出抑制STING的活性。例如，BB-Cl-脒通过共价修饰Cys148抑制STING的棕榈酰化，进而减弱STING的多聚化、IFN-I信号以及自噬过程[31]。随后，通过进一步筛选BB-Cl-脒的类似物，发现了活性更高、选择性更优的LB244。腹腔注射LB244可显著削弱diABZI诱导的细胞因子分泌。然而，口服LB244时，其生物利用度较低，且清除率较高，这种不稳定性限制了其药物递送方式[32]。表2总结了上述2类STING抑制剂的临床前研究情况。3.3 STING调控剂的研发方向多数CDN类激动剂因稳定性欠佳，常采用瘤内注射给药方式。对于体积较大、位置浅表且难以切除的肿瘤而言，瘤内注射往往是较为适宜的选择。然而，这种给药途径在一定程度上限制了STING激动剂的临床广泛应用。故而，研发能够实现全身静脉给药且具备靶向性的稳定型STING激动剂，成为当下主要的研发方向之一。例如，TAK-676作为一种可静脉给药的CDN类抑制剂，目前已进入临床研究阶段（NCT04420884）。此外，鉴于STING在各类细胞中普遍表达，在进行全身给药时，递送系统的特异性问题必须予以充分考量，否则极易引发系统性不良反应。将STING调控剂与抗体连接，制备成抗体-药物偶联物（antibody-drug conjugate，ADC），能够有效增强递送的靶向性，从而避免上述弊端。XMT-2056和TAK-500是目前已进入临床试验阶段的2种ADC。尽管XMT-2056在临床前研究中展现出极高的抗肿瘤活性，但在Ⅰ期临床试验中却出现了5级严重不良事件，这一情况表明ADC类药物存在较大毒性，也是该类药物未来亟待攻克的难题之一。利用外泌体实现特异性递送，是另一种颇具潜力的靶向性递送策略。exoSTING借助外泌体装载STING激动剂。瘤内注射后，exoSTING能够在肿瘤组织内驻留，最大限度降低全身暴露风险。同时，exoSTING能够选择性激活肿瘤驻留的APC，展现出良好的抗肿瘤活性[33]。将非致病性细菌作为载体，将STING激动剂靶向输送至癌细胞，同样是一种创新策略。SYNB1891作为一种工程化细菌菌株，不仅能够产生环二腺苷酸以激活吞噬性APC，发挥抗肿瘤作用，还能严格定殖于肿瘤内部，具有极好的生物安全性[34]。然而，由于商业因素，该药物的Ⅰ期临床试验（NCT04167137）被提前终止。ONM-501是近期刚进入Ⅰ期临床试验的新型STING激动剂（NCT06022029），其核心系统为PC7A胶束。这种胶束既能作为容器装载2'，3'-cGAMP，又能够诱导STING的多聚化，从而延长免疫激活时间[35]。再者，STING的激活能够促进抗原呈递细胞（如DC）的成熟，这一特性揭示了STING激动剂作为疫苗佐剂的巨大潜力[36]。SABER是一类基于diABZI的衍生物。通过偶联抗原肽，SABER能够将抗原肽靶向运输至ER，促进抗原的加工与呈递。与此同时，SABER保留了diABZI的活性，能够激活STING下游通路，上调抗原呈递所需的共刺激因子和细胞因子的表达。这2种功能的协同作用，显著增强了DC的激活以及抗原交叉呈递，高效激发了CD8+T细胞免疫反应[37]。尽管如此，STING激动剂作为佐剂的功能目前尚未得到广泛深入研究，SABER所展现出的免疫增强作用，充分表明这一领域具有广阔的发展前景。从当前药品研发格局来看，STING激动剂的布局相对更早，已有大量STING激动剂进入临床试验阶段；而STING抑制剂的研发起步较晚，目前该类抑制剂均为人造小分子化合物。事实上，从药用植物中筛选天然抗炎活性物质不失为一种可行思路。AstinC是从紫菀（Aster tataricus）中分离获得的环肽，它通过竞争性结合STING的配体结合口袋，削弱了IFN-I的分泌。尾静脉注射AstinC能够显著抑制Trex1-/-小鼠体内炎症基因的表达，有效缓解多组织炎症[38]。除抑制CDN的结合以及多聚化之外，促进STING的降解同样能够削弱STING介导的免疫反应。例如，Mutlu等[39]发现小分子化合物AK59能够通过劫持E3连接酶HERC4降解STING。此外，目前STING抑制剂的适应证主要集中于STING异常激活所引发的自身免疫病。实际上，STING抑制剂已在神经退行性疾病、神经损伤和衰老等模型中显示出治疗效果。比如，H-151和C-176显著缓解了小鼠MS模型中的神经元退化[14]，SN-011促进了小鼠缺血性卒中后的髓鞘再生[40]，H-151显著削弱了衰老小鼠多种免疫特征基因的表达以及衰老表型[11]。尽管靶向cGAS/STING通路中的其他分子，如TBK1[41]，也能取得一定治疗效果，但是STING传递的信号分别通过TBK1和IκB激酶ε（IκB kinase ε,IKKε)独立向下游传递，这表明STING的信号传递存在一定程度的功能冗余[42]。另外，当STIM1对STING的抑制作用被解除，或者STING自抑制构象被解除时，STING会出现不依赖配体的激活现象，说明配体结合与STING激活并非必然偶联[15]。因此，靶向STING的抑制剂，尤其是多聚化抑制剂或STING降解剂，依旧应当作为未来的研究重点。上述提及的新型STING调控剂相关信息见表3。4总结与展望近年来，STING调控剂作为一类能够精准调控cGAS/STING通路的药物，在抗肿瘤免疫、自身免疫病、衰老相关病症以及神经退行性疾病等多个医学前沿领域取得了令人瞩目的显著进展。目前，已有多种STING调控剂于临床前研究中崭露头角，展现出良好的应用前景，并顺利进入临床试验阶段。这一系列成果充分表明，STING通路在疾病治疗领域蕴藏着巨大的潜力，有望成为攻克多种疑难病症的关键靶点。然而，尽管研究成绩斐然，截至目前，尚无STING调控剂正式获批上市。这一现状说明STING调控剂的研发仍面临诸多严峻挑战。为进一步推进STING调控剂的研究与开发，未来的科研工作可聚焦于以下几个关键方向：1）提高STING调控剂的靶向性和稳定性；2）更加重视对STING多聚化调控剂的研发；3）进一步挖掘传统中医药宝库，发现更多具有潜在STING调控活性的天然产物；4）拓展STING调控剂的应用范围，挖掘其在更多疾病治疗与预防方面的可能性。随着相关研究的持续深入与技术的不断突破，STING调控剂有望在多种疾病的治疗以及创新疫苗的开发中发挥重要作用，为人类健康事业带来新的曙光与希望。参考文献 ：[1] Hopfner K P, Hornung V. 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摘要:生物反应调节剂疗法已被证明是当前时代管理癌症的重大进步。信使RNA（mRNA）在癌症免疫疗法中的使用因其能够刺激产生针对特定目标的抗体（Abs）而获得广泛接受。基于mRNA的疫苗旨在产生对抗癌症和相关状况的蛋白质。这些疫苗提供了显著的优势，如高效率、针对性作用、降低毒性、易于制造和方便管理，使它们优于已建立和传统的疫苗。基于mRNA的疫苗在预防COVID-19感染和其他类似状况方面表现出色。近年来，已进行了许多临床试验来评估mRNA疫苗在各种类型癌症患者中的有效性。然而，迄今为止，全球没有任何监管机构批准mRNA疫苗，无论是作为单独治疗还是作为癌症管理的辅助治疗。这主要是因为与mRNA的变异性和递送效果不佳相关的挑战，这阻碍了这项技术的广泛应用。为了解决这些问题，多年来对mRNA的结构和管理方法进行了重大修改。本综述将提供当前mRNA疫苗及其在癌症免疫疗法中递送的最新发展和改进的概述，以及需要解决的挑战和监管障碍，以便临床使用。它还将强调优化基于mRNA的疫苗的方法，以有效和成功地治疗癌症。 1.引言 免疫接种是全球健康最重要的进步之一，有助于延长人类寿命。天花的根除以及脊髓灰质炎和麻疹病例的显著减少是免疫领域的主要里程碑。虽然活减毒或灭活的传统疫苗已证明对各种感染有效，但它们不适用于癌症等非传染性疾病。传统疫苗的替代方法是核酸治疗，特别是基于DNA或RNA的疫苗。这些疫苗通过促进细胞内蛋白质翻译来刺激免疫反应，使它们成为一种免疫疗法。由于其非传染性、无污染以及对预防和治疗的良好耐受性，核酸衍生的疫苗受到青睐。尽管DNA和RNA疫苗具有相似的特性，但RNA疫苗提供了额外的好处。首先，它们不整合到基因组中，其次，它们只需要穿过质膜，而DNA疫苗必须穿过核膜。最近，在严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）大流行期间，mRNA疫苗受到了极大关注，展示了它们的治疗潜力并促进了基于mRNA的治疗。然而，mRNA疫苗的历史可以追溯到1961年，当时由Brenner等人首次发现。随后在小鼠中的研究表明，未配方的mRNA的肌肉内给药在几天内导致编码蛋白的表达。这些研究提供了证据，即遗传信息可以通过体外转录的mRNA传递，无需任何载体，消除了对mRNA体内不稳定的猜测。除了替代缺失的蛋白质外，还已证明mRNA可以方便地向抗原呈递细胞（APCs）提供所需的抗原信息。1995年，第一项临床前研究揭示了mRNA疫苗的抗癌效果。迄今为止，研究和开发已经为mRNA治疗的新候选者产生了期望。表5.1中简要概述了mRNA疫苗的演变。在本章中，我们将讨论mRNA疫苗的机制以及它们作为有利的癌症免疫疗法所提供的机会和挑战。 2.mRNA疫苗如何工作？ 开发mRNA疫苗的过程涉及对基因进行测序，并将基因复制成来自感兴趣病原体抗原的模板链。然后是体外转录mRNA及其进入人体。宿主细胞机制随后将疫苗中的mRNA翻译成相应的抗原。当实际病毒感染在感染者中引发免疫反应时，这个过程自然发生。从虚拟序列设计、合成、递送mRNA疫苗到体内测试，它成为一种简单有效的治疗选择。Richner等人在2017年开发的寨卡mRNA疫苗也显示出增强的中和能力、最优的密码子使用和减少的非预期交叉反应性，这是一个额外的优势。图5.1详细描述了mRNA疫苗的机制。 图5.1 mRNA疫苗的作用机制。注：mRNA疫苗在树突状细胞（DCs）中的多步骤作用机制如下：(1) 抗原呈递细胞，如DCs，摄取mRNA疫苗。(2) 通过内吞作用促进mRNA疫苗的摄取。(3) mRNA从递送系统中释放到细胞质中。(4) mRNA随后被翻译成蛋白质。(5) 这种蛋白质在细胞外释放，并作为邻近细胞的外源性抗原。(6) 细胞溶胶中翻译的蛋白质被蛋白酶体处理以释放肽段。(7) MHC类I表位在内质网中处理。(8) 细胞表面的MHC类I上的抗原呈递激活CD8+ T细胞。(9) 抗原呈递细胞摄取外源性蛋白质。(10) 这种摄取通过内吞作用过程发生。(11) 细胞外蛋白质被摄取用于MHC类II表位处理。以及(12) 细胞表面的MHC类II呈递激活CD4+ T细胞，并共同激活B细胞产生特定抗体。[MHC：主要组织相容性复合体；CD4：分化群4；CD8：分化群8]。 2.1.mRNA疫苗诱导先天免疫反应 病原体相关分子模式（PAMPs）被模式识别受体（PRRs）检测到，最终导致宿主免疫机制的激活。在人体中施用mRNA后，宿主身体通过位于抗原呈递细胞（APCs）上的Toll样受体（TLRs）识别疫苗作为外源物质或PAMPs。具体来说，TLR3、TLR7和TLR8负责识别来自细胞质、内质网和细胞膜等不同部位的PAMPs，最终引发免疫反应。TLR3受体能够识别由单链RNA（ssRNA）形成的双链RNA（dsRNA），从而激活Toll/白细胞介素-1受体（TIR）结构域含适配器诱导干扰素-β（TRIF）途径，随后增加干扰素类型I（IFN-I）和干扰素-γ诱导蛋白10（IP-10）的表达。TLR7受体能够识别ssRNA和dsRNA，而TLR8仅与ssRNA结合。因此，TLR7刺激B细胞反应。疫苗中注入的mRNA被APCs上的TLRs识别，通过激活髓样分化初级反应88（MYD88）途径和增加IFN-I反应的释放来启动免疫反应。mRNA注射后抗原表达的早期关闭可能因PRRs的激活而变得有害。细胞质中还含有不同组的PRRs，它们特别区分非自身mRNA与自身mRNA。这些包括视黄酸诱导基因（RIG）-I和黑色素瘤分化相关蛋白5（MDA5），它们感应dsRNA并激活信号级联反应。当RIG-I和MDA5被激活时，它们都招募线粒体抗病毒信号蛋白（MAVS），最终导致核因子κB（NF-κB）和IFN-I的表达增加。炎症体是负责caspase-I活性和白细胞介素-1β（IL-1β）激活的生化复合物。由核苷酸结合寡聚化结构域（NOD）样受体（NLR）诱导的炎症体形成，导致IL-1β的产生，并触发凋亡过程。随后，释放的IFN-I调节旁分泌效应，并通过IFN刺激基因向邻近细胞发出抗肿瘤状态信号。 2.2.mRNA疫苗诱导适应性免疫反应 对于针对癌症的基于mRNA的疫苗，治疗效果预期来自抗肿瘤T细胞。树突状细胞（DCs）吸收疫苗中的mRNA，然后将其翻译，相应的抗原-主要组织相容性复合体（MHC）I/II复合物在细胞表面呈现（图5.1）。这些激活的DCs随后进入淋巴结，通过与T细胞上的CD8+/CD4+（分化簇）受体结合MHC I/II复合物，激活T细胞，导致T细胞的克隆扩增（图5.2）。肿瘤细胞释放趋化因子（CC）如CC配体（CCL）5和CC受体7（CC-7）以吸引细胞因子、穿孔素和颗粒酶。趋化因子还吸引激活的T细胞到肿瘤组织。细胞毒性T细胞由MHC I/II分子激活，它们通过直接破坏目标细胞来作用于目标细胞。体细胞突变产生的新表位作为肿瘤衍生的肽段。这些新表位被认为是癌症疫苗（CVs）的良好候选者，因为一旦它们与MHC分子结合，T细胞就能识别它们。 图5.2 mRNA疫苗激活适应性免疫反应的主要机制。注：为了在发展或进展期间刺激适应性免疫，疫苗需要一个病原体特异性免疫原以及一个佐剂。佐剂刺激适应性免疫反应，并为T细胞和B细胞的激活和增殖提供必要的第二信号。含有疫苗mRNA的树突状细胞（DCs）进行翻译以产生MHC I或II。然后它们迁移到淋巴结，在那里它们通过与T淋巴细胞表面的CD8+或CD4+复合的MHC-I或II分子，将mRNA分子呈递给T细胞。这导致T细胞的激活和增殖。激活的T细胞释放各种细胞因子、颗粒酶和穿孔素，这些因子负责杀死肿瘤细胞，而B细胞则产生针对目标细胞的抗体。 3.mRNA疫苗在临床前和临床环境中的进展 有效的疫苗应该将选定的抗原传递给宿主并启动免疫反应。这强调了选择适当的抗原纳入疫苗的重要性。抗原的类型在小节中讨论。 3.1.肿瘤相关抗原（TAAs） 在CVs的情况下，针对能够引发期望免疫原性的特定抗原至关重要。需要注意的是，这种抗原主要在癌细胞中表达，而不是在健康细胞中。虽然许多TAAs对癌症和正常细胞都是常见的，但它们在肿瘤细胞中过表达。然而，必须小心，因为这种抗原可能在负选择期间诱导耐受性，克服这种耐受性可能导致自身免疫疾病。例如，一个肿瘤胎儿抗原可能已经诱导了耐受性，并可能阻碍对TAAs的免疫反应。理想情况下，一个非突变的TAA能够引发T细胞反应将是一个合适的选择，但最近的临床试验显示TAAs的成功率有限。TAAs可以分为以下几类: 肿瘤精子细胞抗原（癌症/睾丸抗原（CTA））：通常发现在精子细胞上[黑色素瘤抗原基因（MAGE）、癌症/睾丸抗原G抗原（GAGE）、B黑色素瘤抗原（BAGE）、纽约食管鳞状细胞癌-1（NY-ESO-1）]。 分化抗原：在与肿瘤相同谱系的细胞上发现[酪氨酸酶相关蛋白1（TRP-1）、糖蛋白100（gp100）、T细胞识别的黑色素瘤抗原1（MART-1）、B淋巴细胞抗原CD20（CD20）]。 肿瘤胎儿抗原：在胎儿和胚胎组织中发现[甲胎蛋白、癌胚抗原（CEA）]。 过表达抗原：在癌细胞中上调的正常发现蛋白[前列腺特异性抗原（PSA）、野生型p53、人表皮生长因子受体-2（HER2/neu）、表皮生长因子受体（EGFR）]。癌症/睾丸抗原（CTA）在多种组织学起源的人类肿瘤中表达，但在正常组织中不表达，除了睾丸和胎盘。因此，识别仅在肿瘤细胞中发生，而不改变非癌细胞，因此，它不会引起任何自身免疫反应或疾病。 3.2.肿瘤特异性抗原（TSAs） 癌症疾病的特征是细胞中发生的突变。因此，每次突变都可视为潜在的治疗靶点。突变限于非正常或癌细胞，即肿瘤细胞。肿瘤特异性抗原（TSAs），也称为新抗原，特异于肿瘤细胞并且具有较低的耐受性。TSAs的发现使得针对特定抗原的CVs的开发成为可能。这也证明了在癌症治疗中使用肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）输注的合理性。据估计，只有10%的突变会导致具有更高结合MHC能力的突变肽。此外，这些高亲和力肽中只有1%能被癌症患者的T细胞检测到。除了它们的低耐受性外，TSAs还具有显著的突变水平，这对于肿瘤生长至关重要。针对这些蛋白质将提供双重益处。TSAs也被认为是免疫优势表位。例如，一项研究表明，与识别共享抗原的CD8+ T细胞相比，针对突变新抗原的CD8+ T细胞在黑色素瘤患者中主导了免疫反应。TSAs可以进一步分类，如研究中提出的： i. 突变TSA（mTSA）：源自典型基因的DNA序列。 ii. 异常表达的TSA（aeTSA）源自癌症特异性表达的未突变非典型转录本，这些转录本在正常组织中未观察到。TSAs为患者提供个性化治疗，但这种方法可能成本高昂且耗时。然而，组学技术的持续发展和进步将进一步减少与使用TSAs的定制治疗相关的时间和成本。 4.当前进展和新视角 目前，癌症是mRNA基础治疗最有希望的领域之一。在癌症的总试验数量中，近一半集中在黑色素瘤、脑肿瘤和前列腺癌。这些试验大多处于研究的早期阶段，由于缺乏癌症的基准治疗方案，无法评估疫苗的有效性。几个临床前研究（表5.2）和mRNA编码TAAs（表5.3）、TSAs（表5.4）以及以DCs为载体的mRNA疫苗（表5.5）的临床试验的表格视图如下所示。 5.mRNA癌症疫苗的递送载体 在开始递送系统之前，讨论mRNA及其衍生疫苗结构（图5.3）的基本结构是必要的，详细信息在裸RNA部分提供，尽管mRNA疫苗不需要核穿透，但它必须穿越电子负性的磷脂双层膜才能到达细胞质。实现mRNA疫苗的有效进入是一个关键且具有挑战性的任务。当给药时，裸露的mRNA被宿主免疫迅速识别为外源性核酸，并迅速被核酸酶降解，最终降低疫苗效力。大约1,000道尔顿大小的分子可以通过被动运输轻松穿过脂质膜。然而，裸露的mRNA尺寸要大得多，因此需要载体穿过并进入目标细胞的膜。因此，翻译与降解的比率保持在较低水平。注射裸露的mRNA疫苗还可能引起炎症和不期望的免疫反应。化学修饰和载体介导的递送显著延长了货架寿命和翻译潜力，例如通过脂质衍生和聚合物衍生材料增强RNAs的细胞摄取。疫苗中的mRNA可以通过病毒和非病毒载体递送，如图5.4所示。在本章的以下部分，我们将讨论疫苗中mRNA递送的各种方法。 图5.3 mRNA的示意图结构。注：结构从5'帽开始，它作为保护剂防止外切酶切割。紧接着是5'非翻译区（UTR），它参与翻译过程的启动。接下来是开放阅读框架（ORF），即被翻译成蛋白质的片段。之后是3'非翻译区（UTR），它参与翻译过程的终止。最后是3'聚A尾，它在mRNA的稳定性中起作用。 图5.4 用于mRNA疫苗递送的各种载体。注：该图展示了用于mRNA疫苗递送的多种载体。第一种载体是裸露的mRNA，由5'帽、5'和3'非翻译区（UTR）、开放阅读框架（ORF）段和聚A尾组成。第二种载体涉及基因改造病毒作为载体将mRNA运输到细胞质中。第三种载体是基于聚合物的递送系统，使用聚乙烯亚胺（PEI）和聚β氨基酯（PBAEs）等聚合物。第四种载体是脂质基载体，这是最常用的方法，其中利用脂质体纳米颗粒或脂质体复合物来促进递送。第五种载体是脂质-聚合物混合纳米颗粒，结合脂质和聚合物形成聚合物矩阵和层状脂质结构。最终的载体是基于肽类的，使用如精氨酸作为mRNA递送的载体。 5.1.裸mRNA 裸mRNA疫苗（图5.3）是通过将它们配制在缓冲液中并直接注射到体内来递送的。mRNA扩散的机制尚不清楚，因为它们不能穿过细胞内膜。最初，人们提出内部化是通过微囊泡作用发生的。其他研究表明，内部化是由机械力促进的，如静水压力。膜的破坏允许mRNA渗透到细胞质中。通过肌肉内（IM）、皮下（SC）和皮内注射（ID）给药的裸mRNA已被证明是有效的。然而，通过SC给药的高效翻译已经得到证实，这消除了对载体的需求并降低了成本。SC给药的mRNA诱导了细胞和体液免疫，提供了额外的优势。裸mRNA强烈刺激TLR和蛋白激酶受体（PKR）。裸mRNA的降解强调了更好地工程化递送系统以保护mRNA和屏蔽其电荷的需求。在最近的一项I期临床试验中，研究了个体化肿瘤突变签名，在III/IV期黑色素瘤患者中为每个患者选择了10个新表位。试验观察到只有8%的患者完全反应，另有8%的部分反应（NCT02035956）。另一项I期试验研究了TAAs，如酪氨酸酶和gp100，在切除的黑色素瘤患者中。疫苗在40%的低剂量患者和33%的高剂量患者中诱导了免疫反应（NCT03394937）。 5.2.病毒载体 mRNA疫苗递送利用基因修饰的病毒作为载体。基因部分或完全修饰，如模型或治疗基因。优势在于RNA病毒的复制发生在细胞质中，其中正RNA链可用于翻译感兴趣的蛋白。用于mRNA递送的病毒包括阿尔法病毒、小RNA病毒和黄病毒。然而，阿尔法病毒有时可能导致细胞病理效应，这可以通过战略性修改来克服。免疫原性、细胞毒性和基因组整合的发生代表了病毒载体的重大缺点，强调了开发非病毒载体进行mRNA递送的需求。 5.3.基于聚合物的载体 聚合物是能够递送mRNA疫苗并提供保护以防止mRNA降解的功能材料。目前，聚酰胺胺（PAA）、聚β氨基酯（PBAEs）和聚乙烯亚胺（PEI）等聚合物被用作递送系统。PEI是第一个被证明能够将DNA递送到小鼠大脑中的聚合物，突出了其作为递送载体的效率。使用PEI的配方通常是通过直接混合RNA溶液和PEI溶液来准备的。例如，含有编码HIV gp120的mRNA的PEI配方通过鼻内接种，在小鼠中诱导了针对人类免疫缺陷病毒（HIV）感染的特异性抗体。PEI也被证明是体外转染和体内效力的mRNA载体。然而，其潜在的毒性和不良反应阻碍了其发展。另一种选择是聚酰胺胺（PAMAM），这是一种带正电荷的聚合物，通过肌肉注射携带针对弓形虫、埃博拉病毒和H1N1流感病毒的基于mRNA的疫苗显示出前景。除了阳离子聚合物，阴离子聚合物如聚D,L-乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）也被用作多项研究中的载体。然而，带负电荷的mRNA分子不能有效地适应阴离子聚合物，因此添加阳离子脂质材料以实现脂质-聚合物混合配方。虽然聚合物已被发现是有用的递送载体，但结构和生物活性之间的相关性尚未令人满意。这一领域的研究继续集中在具有改进的生物可降解性和高效递送的新候选策略上。 5.4.基于脂质的载体 非病毒载体，如基于脂质的载体，是最受欢迎的载体。合成和天然脂质都可以用来有效地递送mRNA，无论是通过形成脂质体复合物还是脂质体纳米颗粒（LNP）。脂质通常由三个主要部分组成：头部、连接体和尾部。尾部是疏水性的，而头部是亲水性或极性的。 5.4.1.脂质体复合物 脂质体是由外层磷脂层组成的球形结构。脂质有一个头部和一个尾部，这两个相反极性组分之间的相互作用促进了囊泡的形成。这导致形成了一个含有感兴趣基因的水环境的核心的囊泡。最初，阳离子脂质体被用作mRNA疫苗的递送材料。带正电荷的阳离子脂质和带负电荷的mRNA通过静电相互作用形成聚集体，这些多层囊性复合物被称为脂质复合物。脂质复合物使RNase难以降解封装的mRNA。然而，由于可能与体液中的负电荷分子阻碍，也可以观察到递送效果不佳。当以1:1的比例使用时，像1,2-二油酰-3-三甲基铵丙烷（DOTAP）和二油酰磷脂酰乙醇胺（DOPE）这样的聚合物有效地转移了HIV-1抗原Gag的核酸，成功地在小鼠中诱导了抗原特异性反应。在黑色素瘤患者的I期临床试验中，脂质复合物配方在至少75%的受试者中展示了免疫反应（NCT02410733）。另一项针对Claudin-6（CLDN6）的临床研究显示，所有患者中嵌合抗原受体（CAR）-T细胞的植入。 5.4.2.脂质体纳米颗粒（LNPs） 最初作为siRNA载体使用的LNPs是核酸治疗或mRNA疫苗的知名递送系统。LNPs是通过使用带正电的脂质、胆固醇和聚乙二醇（PEG）的双层壳以及放置目标mRNA基因的水核心形成的。LNPs的设计必须确保快速代谢和消除，以防止组织积累。LNPs的优势在于能够一起封装多个mRNA目标基因和免疫刺激剂，以增强整体免疫原性。在胃肠癌患者上进行的1/2期试验研究表明，针对新抗原特异性mRNA的四分之三（75%）患者发展了针对预测的突变特异性新表位的CD4+和CD8+ T细胞反应（NCT03480152）。另一项涉及针对实体瘤的个性化CV编码多个新抗原的LNPs配方的研究显示了可检测的新抗原T细胞反应（NCT03313778）。 5.4.3.脂质-聚合物混合纳米颗粒（LPNs） 脂质-聚合物混合纳米颗粒（LPNs）已证明在体内有效治疗转染和体外siRNA功能转染。这种混合配方通过疏水性、范德华力和静电相互作用展现热力学稳定性。聚己内酯、聚乳酸和PLGA是LPNs配方中常用的聚合物。DOTAP、卵磷脂、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-（DSPE）和PEG是LPNs常用的脂质。LPNs的关键组成部分是层状脂质结构和聚合物基质核心。核酸嵌入在核心和冠层中。基于脂质的载体克服了诸如mRNA稳定性问题的各种障碍，得益于它们与细胞膜的高融合能力、长循环时间、内体逃逸和生产的可扩展性。然而，挑战在于由于它们的炎症性质可能导致的潜在副作用。未来的研究将有助于克服这些不足。 5.5.基于肽的载体 已有多种肽用于mRNA疫苗的递送。通常，带正电的肽作为mRNA递送的主要载体。赖氨酸和精氨酸残基的存在赋予了正电荷，并促进了与带负电的mRNA的静电相互作用，形成了一个基质。精蛋白，一种阳离子肽，被广泛用作众多实验中mRNA递送的载体。精蛋白提供两个优势：首先，它保护mRNA免受RNase的降解，从而增强其体外稳定性；其次，它具有佐剂活性，由于其与浓缩的病毒基因组的相似性，激活TLR7。精蛋白还在波动的储存条件下保持稳定。研究表明，精蛋白能够保护狂犬病病毒糖蛋白编码的mRNA在较高温度下长时间保持稳定。然而，mRNA-精蛋白复合物的可行性受到质疑，因为一项研究表明，当含有β-半乳糖苷酶的复合物注入胶质母细胞瘤肿瘤时，翻译效果不佳。目前，精蛋白仍然是唯一作为载体在mRNA疫苗临床试验中被评估的肽。尽管患者耐受性良好，但它未能引起预期的宿主免疫反应。在转移性去势抵抗性前列腺癌（PC）的临床试验中，使用精蛋白作为载体递送mRNA抗原没有显示出无进展生存期（PFS）的显著差异（NCT01817738）。另一项非小细胞肺癌（NSCLC）的1期研究表明，84%的患者检测到抗原特异性免疫（NCT01915524）。 6.当前给药途径 mRNA疫苗的效力、稳定性和安全性在很大程度上取决于给药途径，除了它们的组成。疫苗可以通过系统给药或局部应用。对于某些疾病，可能更倾向于特定的给药途径。例如，肝脏疾病可以通过静脉（IV）、肌肉内、皮下或腹膜内给药，而肺部疾病需要鼻内或气管内途径。最终，有效地递送到引流淋巴结至关重要。这是因为更多的免疫细胞存在，使得mRNA容易被抗原呈递细胞（APCs）通过微囊泡作用摄取，导致免疫反应。在小节中描述了各种给药途径。 6.1.静脉（IV）注射 mRNA在IV注射后被运输到淋巴结。一旦mRNA进入淋巴结，免疫系统被激活，随后通过糖基化依赖的相互作用成熟DCs，增强抗原呈递。肿瘤坏死因子（TNF）-α的增加也导致DCs迁移到淋巴结，最终导致激活标记CD69的上调，支持免疫反应。 6.2.皮内（ID）注射 由于表皮层存在抗原呈递细胞（APCs）如朗格汉斯细胞和真皮层的树突状细胞（DCs），因此更倾向于通过ID途径注射mRNA。ID注射后，mRNA最初在局部表达。在小鼠耳朵的耳垂中注射含有珠蛋白未翻译区域（UTR）稳定的荧光素酶编码mRNA后，大约17小时后观察到亮度峰值。这种亮度在3天后仍然可以检测到，表明适当地激活了免疫反应。 6.3.皮下注射（SC） 皮下注射将mRNA疫苗输送到皮肤下的皮下组织区域，该区域由松散的脂肪组织和较少的免疫细胞组成，与真皮层相比。松散的脂肪组织允许比ID层更大的注射体积，从而减少疼痛但降低了穿透率。 6.4.肌肉注射（IM） 由于注射体积可调且注射部位反应风险降低，肌肉注射（IM）途径是疫苗的首选给药途径。含有佐剂的疫苗会在注射部位引起炎症，最终导致免疫细胞的招募和激活。通过此途径给予的mRNA疫苗首先被局部肌细胞吸收，并通过T细胞最终产生免疫反应。IM注射的体积高于ID途径，并且与ID或SC途径相比，其不良反应较少。 6.5.淋巴结内注射（IN） 当mRNA直接注入外周淋巴器官时，抗原呈递细胞（APCs）与激活的T细胞或B细胞之间会立即发生相互作用。因此，鼻内（IN）注射是APCs直接吞噬mRNA的更有效途径。然而，IN注射是一个复杂的过程，需要在人类中使用超声引导，限制了其使用。尽管SC或肌肉注射（IM）被认为是mRNA CVs最受欢迎和安全的两种途径，但人们还必须考虑IV给药可能引起的潜在毒性。尽管如此，IN或鼻内途径现在被广泛研究用于mRNA疫苗的输送。与ID注射相比，使用TriMix作为佐剂的OVA mRNA通过IN注射引起了显著更高的体内由抗原特异性T细胞介导的细胞毒性。 6.6.肿瘤内注射 mRNA CV的肿瘤内给药是一种非传统途径。肿瘤内给药的mRNA疫苗编码IL-23、IL-36和OX40L显示出比ID或皮下（SC）给药更好的抗肿瘤活性，但效果也取决于给药频率。表5.6提供了各种给药途径优缺点的简要讨论。 7.mRNA基础癌症疫苗的当前趋势和挑战 许多CVs的临床试验一直在进行中。美国食品药品监督管理局（USFDA）已经批准了三种显示出治疗效果的CVs。这些包括用于非肌层浸润性膀胱癌的含有活减毒牛分枝杆菌疫苗、用于转移性去势抵抗性前列腺癌的DC疫苗，以及用于晚期黑色素瘤的溶瘤性单纯疱疹病毒疫苗。mRNA疫苗的开发受到内在和外在因素、肿瘤异质性、HLA和肿瘤微环境（TME）的影响。稳定性和有效性等内在因素可以通过完善mRNA结构和序列、增强制备和纯化技术以及改进给药方法来提高。 另一个重要方面是不同地理人群中HLA等位基因的多态性导致的HLA异质性。因此，新抗原的生产仍然是实现更强大、更具体效果的关键焦点，同时最小化不良反应。然而，存在某些限制阻碍了新抗原的发展。克服这些限制可以加快mRNA疫苗的实现： 1.抗原数量有限：肿瘤包含许多突变，但只有少数符合抗原的要求。选择特定的突变变得重要，因为它们主要发生在非编码区域。因此，这个领域的研究变得至关重要。 2.筛选方法：疫苗生产的另一个障碍是筛选新抗原的方法稀缺。机器学习和生物信息学领域的最新发展可能有助于解决这一挑战。 3.制备和给药：除了有不同的给药方法外，这仍然是一个挑战，尤其是对于核酸疗法。 4.肿瘤的异质性特征：每一步进化中突变的差异使得疫苗的开发变得困难。 肿瘤细胞产生TGF-β，这可以将效应T细胞转化为调节性T细胞（TRegs），最终抑制肿瘤中浸润的其他效应T细胞。Tregs可以表达CD4和CD25，从而在TME中抑制细胞毒性T淋巴细胞（CTL）。这导致对肿瘤免疫的抑制。TME中存在如CD4+ Tregs和抑制性CD8+ T细胞等免疫抑制细胞，促进大量可溶性免疫抑制因子如TGF-β、IL-10和血管内皮生长因子（VEGF）释放到微环境中。 基于免疫的mRNA疫苗的开发利用了与佐剂或免疫检查点抑制剂（ICIs）结合的概念。因此，CVs的当前趋势旨在以更具体的方式优化抗癌活性，并通过结合mRNA疫苗和ICIs或向mRNA疫苗中添加佐剂同时减少毒性。有时，mRNA疫苗不能产生所需的适应性免疫反应，导致耐受而不是免疫反应。在mRNA疫苗中添加佐剂有助于在注射部位引流免疫细胞。将佐剂与mRNA疫苗结合的策略特别有助于老年癌症患者，因为老年DCs对刺激产生炎症反应的能力降低。 慢性炎症还会导致共刺激受体CD28的表达减少，从而导致免疫反应降低。mRNA疫苗广泛研究的一种佐剂是PAMPs，它通过如TLRs和NLRs等PRRs刺激免疫反应。TLR和NLR的配体已被证明作为疫苗佐剂是有效的，最终增强免疫反应。在小鼠肿瘤模型中，使用TLR3、TLR7和TLR9激动剂作为疫苗佐剂展示了由抗原特异性CD8+ T细胞介导的强大免疫反应。涉及环状GMP-AMP合成酶和干扰素基因刺激因子（STING）的cGAS-STING途径在免疫系统中扮演着至关重要且新颖的角色。将STING激动剂与其他癌症免疫疗法共同给药的临床前研究，如CVs和ICIs（如抗程序性死亡1（PD-1）和细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）抗体）以及过继T细胞转移疗法，已显示出有希望的结果。目前，一项早期临床试验正在进行中，以评估ADU-S100和MK-1454与ICIs在晚期/转移性实体瘤或淋巴瘤患者中的组合。另一方面，细胞因子也可以作为佐剂。例如，粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）在临床前设置中已被证明能有效招募DCs到注射部位。然而，在临床设置中，它产生了令人失望的结果。通过直接注射给药的mRNA疫苗已被证明是最具成本效益的方法。然而，mRNA疫苗也可以通过各种途径成功给药，如ID、肌肉内（IM）、鼻内（IN）、静脉内（IV）和鼻内给药。在黑色素瘤患者中进行的mRNA疫苗的初始临床试验涉及裸RNA的给药，但未能证明其有效性。在I期试验中成功研究的自佐剂RNActive®疫苗利用了CureVac开发的一项新技术。与传统疫苗生产相比，mRNA疫苗的生产方法更简单，但它缺乏制造框架。总结过程，它可以被分为上游处理，涉及mRNA的酶促生成，以及下游处理，包括纯化、LNP形成和填充到最终产品。一旦mRNA产品生成，就需要纯化，因为反应混合物含有酶、残留的核苷酸三磷酸（NTPs）和DNA模板。去除杂质至关重要，因为它们可能会阻碍mRNA疫苗的效率。例如，使用反相高效液相色谱（HPLC）纯化修饰的mRNA导致蛋白质生产效率提高了10-1000倍。mRNA疫苗的制造过程包括三个步骤：合成、纯化和配方。具体来说，体外转录（IVT）的DNA模板储存在-20°C。然后在相同温度下生产、纯化和测试mRNA。随后与LNPs配方，并装入小瓶。整个过程需要在受控条件下运输，这对mRNA疫苗的大规模生产构成了挑战。连续制造可以通过重复使用酶等原材料来帮助实现成本效益生产。mRNA在构象上比DNA更灵活。分子内转酯化作用，即核糖的2'-羟基团断裂磷酸骨架，最终导致链断裂。因此，大多数mRNA疫苗配方需要在冻干条件下储存。根据研究结果，冻干自扩增RNA在4°C下保持稳定10个月。含有RNA的冻干LNP在4°C下保留了21个月的生化特性。由于缺乏数据，可以用来估算mRNA疫苗稳定性的LNPs包含小干扰RNA（siRNA）的热稳定性数据。体外研究表明，LNP复合物在2°C下保持稳定5个月。对含有不同冻干保护剂的冻干LNP-mRNA与不含mRNA的新鲜LNPs进行了比较研究。结果显示，在体内和体外研究中都有mRNA表达，但未建立机制基础。因此，冻干过程是实现稳定产品的重要考虑因素。或者，也可以考虑喷雾干燥、真空干燥或超临界流体干燥。 8.mRNA癌症疫苗的监管障碍 mRNA疫苗的开发是一段跨越近30年的漫长旅程。然而，直到20年前，这些疫苗才进入临床阶段。延迟向公众提供这些疫苗的主要原因包括反应原性或免疫原性不良反应、大规模生产和严格的监管要求。在mRNA疫苗在预防SARS-CoV-2感染方面取得显著的临床结果之后，开发针对其他疾病的新型mRNA疫苗的努力达到了顶峰。mRNA COVID-19疫苗的证明效果促使国际卫生机构加快监管流程，加快指导文件的发展，世界卫生组织（WHO）在这方面发挥了领导作用。 信使核糖核酸(CVs)疫苗的监管障碍在很大程度上与其他疫苗相似。这些包括确保辅料和佐剂的质量、保持统一的生产流程、进行临床前评估以确保安全性和有效性，以及开展临床试验和市场批准后的长期不良反应监测。尽管预计基于信使核糖核酸的疫苗的监管审批流程在不久的将来将保持一致，但重要的是要注意，信使核糖核酸疫苗属于免疫原的广泛类别。因此，有几项严格的监管指南专门针对产品的起始材料质量、一致性、安全性和有效性。在从动物测试过渡到人类测试时，考虑可能影响的监管方面至关重要，特别是考虑到信使核糖核酸疫苗开发中涉及的新技术。另一个挑战在于RNA的热稳定性，这影响了疫苗的开发。对冷链运输和储存的要求限制了信使核糖核酸疫苗的使用，特别是在第三世界国家。 在2021年10月举行的世界卫生组织(WHO)生物标准化专家委员会第74次会议上，委员会发布了一份名为“评估信使核糖核酸疫苗的质量、安全性和有效性以预防传染病：监管考虑”的文件。该指导文件强调了信使核糖核酸疫苗的生产和控制的技术要求，包括起始材料、原材料和辅料；流程开发和过程控制；产品特性；生产的一致性；原料纯化信使核糖核酸（药物）和最终配制疫苗（产品）的生产和控制，以及所有相关记录。因此，所有流程和生产记录也是监管考虑的一部分。如果对流程或组成进行任何更改，它们需要再次在临床前研究中进行测试。需要进行非临床评估以证明概念和安全研究。还需要参考其他几个指导文件，这些文件是任何疫苗的共同规定，即世界卫生组织关于疫苗非临床评估的指南、关于疫苗佐剂和佐剂疫苗的非临床评估指南，以及关于疫苗临床评估的指南：监管期望。 “关于疫苗佐剂和佐剂疫苗的非临床评估指南”为疫苗中使用的佐剂提供了非常具体的指导，这也适用于信使核糖核酸疫苗。这些考虑主要侧重于用于非临床药理学研究、非临床毒理学研究和首次人体临床试验的生产、特性和质量保证批次。它们还涵盖了使用佐剂的理由、选择非临床评估疫苗佐剂和佐剂疫苗的动物种类、动物的非临床安全评估，以及首次人体临床试验的考虑。 信使核糖核酸疫苗的非临床评估包括药理学/免疫学/概念验证研究和动物模型中的安全性/毒性研究。在批准信使核糖核酸CVs时，这一点尤为重要，因为已经显示出改变构象的非天然核苷类似物会引起线粒体毒性，导致多发性神经病、肌病、胰腺炎、脂肪肝、乳酸酸中毒、脂肪营养不良，甚至致命。 随着开发过程的进展，向监管机构提交文件的复杂性增加。因此，保持适当的记录和文件至关重要。根据世界卫生组织对信使核糖核酸疫苗临床评估的要求，这些疫苗应在人类中进行安全性、免疫原性和有效性评估。涉及信使核糖核酸CVs的临床试验应遵循世界卫生组织关于药品临床试验的良好临床实践(GCP)指南和关于疫苗临床评估的指南：监管期望。还应遵循世界卫生组织关于人用药品的良好生产规范(GMP)要求的疫苗指南。 除了世界卫生组织的考虑外，信使核糖核酸疫苗的制造商和市场授权持有人还应遵循国际药品技术要求协调委员会(ICH)关于人用药品的质量和安全性的指南。这些指南包括Q3C(R6)（杂质：残留溶剂指南）、Q3D(R1)（元素杂质指南）和S2(R1)（ICH关于人用药品遗传毒性测试和数据解释的指南）。 制定针对信使核糖核酸(CVs)的国家和国际指南对于向医疗保健利益相关者提供指导非常重要。这些指南应当反映当前的知识和观点。需要注意的是，基于信使核糖核酸或脱氧核糖核酸的CVs的市场授权的监管要求与药品不同。信使核糖核酸CVs被欧洲药品管理局(EMA)和美国食品药品监督管理局(USFDA)视为生物制品。2011年，USFDA为行业制定了一份关于核酸疫苗(NAVs)的指导文件，名为“治疗性CVs的临床考虑”。该文件为赞助商提交治疗性CV的研究性新药申请(IND)提供了具体指导。它侧重于调查研究中关键临床考虑的建议。 该指导文件讨论了早期临床试验（第1和2阶段）和晚期临床试验（第3阶段）共有的考虑因素。它还解决了特定临床开发阶段治疗性CVs独有的考虑因素。该指南概述了早期临床试验的具体要求，如起始剂量和剂量计划、加强和维持疗法、剂量递增以及早期开发中单臂对比随机第2阶段试验。 对于晚期临床试验，指导涵盖了诸如早期临床试验中的安全概况数据、终点、统计问题、对照问题、疫苗延迟效应、自体疫苗试验和加速批准法规等考虑因素。 早期和晚期临床试验的共同考虑因素包括患者群体、监测免疫反应、作为疗效证据的生物标志物、用于刺激免疫反应的佐剂、多抗原疫苗、CVs初次给药后立即或短时间内疾病进展/复发，以及同时和随后的疗法。 此文件专门适用于旨在引发对肿瘤抗原特定反应以治疗已确诊癌症患者的治疗性CVs。它不适用于旨在预防或治疗传染病的疫苗、诱导或增强非特异性免疫反应的产品，或旨在预防或减少无癌症个体癌症发生率的产品。 欧盟(EU)和欧洲药品管理局(EMA)已经实施了更严格的CVs使用监管指南。欧盟和EMA都为CVs的非临床和临床开发阶段建立了多套指南。在非临床阶段，欧盟强调产品的GMP、疫苗的临床前药理学和毒理学测试，以及为药品进行人体临床试验的非临床安全研究。欧盟和EMA还有关于含有基因修饰细胞和基因治疗药品的质量、非临床和临床方面的专门指南。还必须遵循关于“新疫苗临床评估”和“有关生物研究药品临床试验质量文件要求”的专门指南。 自2009年首次信使核糖核酸CV试验以来，已开发出许多基于信使核糖核酸的CVs并进行了临床试验。临床试验.gov等数据库和其他资源显示，大多数CVs已进入第1或第2阶段。然而，有关人类第3或第4阶段临床疗效评估的数据有限。主要障碍可能是国家和国际机构严格的监管批准要求。 9.提高疫苗稳定性和递送策略的进步和优化 目前，根据其自动复制能力，有两种形式的信使核糖核酸疫苗：传统/非扩增型信使核糖核酸和自扩增信使核糖核酸。 9.1.传统信使核糖核酸 信使核糖核酸由包括帽结构、5'UTR、开放阅读框(ORFs)、感兴趣基因和聚(A)尾在内的多个单元组成。这些序列在顺式调控功能中发挥作用，控制基因表达和管理降解率和翻译。传统信使核糖核酸提供的优势包括简化的构建过程、小尺寸和缺乏额外编码蛋白。然而，它也有缺点，如RNA不稳定和短保质期。为了解决这些不足并增强信使核糖核酸的稳定性和表达，可以追求结构优化，如前一段所述。 9.2.自扩增信使核糖核酸 自扩增信使核糖核酸或复制体最初用于开发合理设计的西尼罗河病毒疫苗。这种方法在患者中单次免疫后产生了高滴度的病毒。另一项研究表明，通过引入病毒包装的自扩增信使核糖核酸，实现了47倍的基因表达水平条件控制。 目标是增强感兴趣基因的稳定性和表达量。自扩增信使核糖核酸由于额外的ORF片段编码非结构蛋白，因此比传统信使核糖核酸相对较大。自动复制的能力允许增加感兴趣基因的表达。此外，体内持续时间可以延长至2个月。因此，自复制信使核糖核酸疫苗保持了快速发展、方便的模块设计和完全无细胞合成的优势，即使在小剂量下，也得益于它们的自复制特性。 结构性修饰也可以增强mRNA疫苗的稳定性。mRNA的基本结构类似于真核mRNA，包括编码蛋白的开放阅读框（ORF）、5'和3'非翻译区（UTR）、5'帽状结构和3'聚(A)尾，如图5.3所示。所有这些结构组分都可以被修饰以实现增强的稳定性和改善的翻译效率。 9.2.1.5'-帽状结构 RNA经历翻译后修饰，如5'-帽状结构，其作为翻译的起始因子。天然mRNA在5'-帽状结构处含有7-甲基鸟嘌呤（m7G）基团，这也作为对抗外切酶切割的保护因子，并在区分自身与非自身mRNA分子中发挥关键作用。虽然可以对体外转录mRNA（IVT mRNA）进行加帽，但得到的RNA往往未能在大量mRNA转录本中被翻译。为解决这一问题，设计了抗反转帽类似物（ARCA）。当ARCA被整合到mRNA中时，与常规mRNA相比，其翻译效率显著提高，增加了一倍以上。此外，三磷酸酯键内的修饰可以阻碍相应mRNA的脱帽，并增强与启动因子4E的结合，后者参与核糖体的招募。然而，ARCA帽有一些限制。它们表现出相对较低的加帽效率60%-80%，在帽状结构中含有额外的C3位置的O'-甲基基团，作为外源性基团，并且转录必须以鸟嘌呤开始。另一种添加5'帽的方法是通过酶促方法，其中牛痘加帽系统是最广泛使用的。该系统提供100%的加帽效率和正确的方向，但对于大规模生产，需要纯化牛痘病毒加帽酶（VCE）。 9.2.2.5'-3'非翻译区（UTRs） UTRs不会被翻译，但包含重要的调控元素和蛋白表达。5'-UTR主要参与翻译过程的启动并招募核糖体，而3'-UTR负责mRNA的稳定性和半衰期。为了优化5'-UTR，可以避免出现起始密码子（AUG）和非经典起始密码子（CUG），因为这些可能会破坏正常的翻译过程。此外，可以消除可能减少核糖体招募的高稳定性结构，并整合更短的5'-UTR。通过在3'-UTR添加两个连续的β-珠蛋白头对尾排列，可以增强mRNA的稳定性。对于治疗性mRNA疫苗的UTRs的更好设计，了解细胞药理学很重要，因为效果取决于物种和细胞类型。 9.2.3.开放阅读框（ORFs） 密码子优化是提高翻译的一种有争议的方法。替换密码子可能提供更大的稳定性，但也可能导致形成具有未知生物活性的新肽在体内。序列可以被优化和设计，以保持每个密码子的相同比例或使用在目标细胞中高表达蛋白中常见的最佳密码子对。此外，避免ORF中的发夹环也很重要。通过将修饰核苷整合到mRNA转录本中，可以创建核苷修饰的mRNA，这些修饰具有较低的免疫刺激性，并增强翻译效率。实现低免疫刺激性和改善翻译效率最常用的修饰是5-甲基胞嘧啶（m5C）和伪尿苷核苷。此外，通过HPLC纯化可以消除dsRNA污染，减少促炎细胞因子的产生，并延长mRNA的作用。 9.2.4.聚(A)尾 聚(A)尾由大约250个核苷酸组成，尽管不同细胞中的数量有所不同。尾部的长度在翻译效率、降解和稳定性中起着关键作用。当3'端聚(A)尾与PABPs结合并通过起始因子与5'帽状结构相互作用时，会发生“闭环结构”的形成[121]。研究表明，较短的聚(A)序列可能会增强闭环结构和翻译效率。因此，评估聚(A)尾长度在IVT-mRNA表达中的作用是必要的。添加聚(A)尾有两种方法：一种涉及在DNA模板上编码尾部，另一种涉及在转录过程中使用重组聚(A)聚合酶。 9.3.基于mRNA的树突细胞癌症疫苗 对于mRNA CV的传递，有多种传递途径可用于注射式mRNA疫苗，这一点之前已经讨论过（表5.6）。本节将讨论在mRNA疫苗的开发和传递中使用DCs。DCs因其能够控制和调节免疫反应而被用作CV的载体。因此，重点仍然是产生体外抗原负载的DCs，这些DCs将在癌症患者中引发CD8+和CD4+ T细胞反应。在各种类型的癌症上进行的临床试验表明，基于DC的免疫疗法耐受性良好，并产生抗肿瘤免疫（表5.5）。这些研究还报告说，接受基于DC治疗的患者中有8.5%显示出与接受达卡巴嗪治疗的患者相似的结果。需要考虑的一些参数包括抗原装载、DC成熟和给药途径。 抗原装载或将mRNA传递到树突细胞（DCs）中涉及多种策略，例如电穿孔、脂质衍生载体和声穿孔。电穿孔因其高mRNA传递效率而常用。该方法应用高压电击破坏细胞膜，允许mRNA进入细胞。mRNA的快速传递保护其不受细胞外核糖核酸酶的降解。另一方面，基于脂质的载体通过内吞作用被摄取，其中脂质化合物融合并释放mRNA内容。声穿孔涉及使用超声响应性微泡，这些微泡进入细胞并内爆以将mRNA直接释放到细胞质中。 装载mRNA的DCs的给药途径主要是通过皮内（ID）、皮下（SC）、静脉（IV）和鼻内（IN）注射。在小鼠上进行的各种研究表明，疫苗的皮内和皮下给药途径优于静脉注射。然而，一项比较研究并未揭示鼻内和皮内传递DCs在黑色素瘤患者之间的显著差异。由于缺乏表明明确胜出者的数据，可以使用联合给药途径的方法。例如，一项研究发现，与仅通过皮内途径给药相比，通过静脉和皮内途径给药的mRNA修饰的Trimix-DCs引发了广泛的免疫反应。这表明，除了抗原外，给药途径也影响疫苗效率。 10.结论和未来展望 基于mRNA的免疫治疗作为蛋白质的替代治疗方法。在与mRNA给药到临床前模型相关的首要研究之后，相关领域迅速发展，并显示出作为疫苗进步的后代生物制药的潜力。由于它们快速的进步能力、巨大的有效性、后安全性状态和较低的生产成本，mRNA疫苗被认为是非常重要并确认为免疫治疗领域下一代疫苗。近年来，这些产品显著增加了研究进展的推动力，导致该领域的显著成就。市场上最近推出的COVID-19疫苗为癌症和其他方式的广泛认可铺平了道路。与癌症和传染病相关的mRNA疫苗的临床试验数据显示了有希望的结果。因此，下一个十年对于扩大创新的基于mRNA的治疗将非常重要。很可能，mRNA疫苗将被开发用于除传染病和癌症之外的其他方式，因为技术已经迅速进步并变得精炼和优化。然而，mRNA疫苗技术中的某些领域仍需要进步和评估。 观察到，基于mRNA的疫苗是创新疗法和预防疫苗的鼓舞人心的手段，这一点通过提交给监管机构的众多临床前和临床试验申请（CTAs）得到了证明。然而，与mRNA的电荷、庞大尺寸、关键不稳定性以及对酶破坏的脆弱性相关的多种困难阻碍了疫苗从基础研究到市场可用性的发展。这些障碍限制了这些疫苗的更广泛应用，并证明了需要更高质量的载体、适用的疫苗传递系统和材料。 最近，mRNA COVID-19疫苗已经以显著的效力被引入市场。因此，研究人员现在表示希望开发用于广泛应用的mRNA疫苗。在过去的几年中，已经对少数患者进行了癌症的临床试验，显示出有希望的结果。目前正在进行许多临床试验以评估各种类型的癌症的mRNA疫苗。然而，美国FDA尚未批准任何mRNA CV作为独立治疗或癌症治疗的辅助手段。通过正在进行的CV试验，初步结果将有助于确定mRNA CVs的安全概况和效力。最终，需要额外的广泛和详细的临床试验来增强我们对这些疫苗的免疫原性和安全性的理解。 mRNA由我们身体的细胞每天自然产生，用于蛋白质生产。生理细胞具有调节机制来控制产生的蛋白质数量，确保只产生所需的数量，并防止过量的蛋白质生产。mRNA疫苗的分解由身体的细胞通过聚(A)尾有效确认和控制。目前，研究人员主要专注于设计疫苗，使其在细胞中的停留时间不超过诱导免疫所需的必要时间，同时避免短期和长期的不良反应。 医学界非常重视疫苗的长期安全性。疫苗的过去数据显示，接种后可能会发生延迟效应。然而，这些效应通常在疫苗接种后的六周内观察到。不同国家的监管机构要求在授予市场批准之前提供至少八周的疫苗后安全概况数据。mRNA疫苗已经开发多年，并经过了广泛的评估。几十年来对mRNA疫苗的审查没有发现任何长期的接种后副作用。mRNA COVID-19疫苗已经使用了两年多，使超过95亿人受益，没有观察到显著的毒性。然而，这些疫苗的长期效应仍需要评估。生理细胞具有调节机制来控制蛋白质的生产，确保只产生所需的数量，并防止过量的蛋白质生成。身体细胞及时分解mRNA疫苗由聚(A)尾以高效的方式确认和控制。目前，研究人员主要专注于设计疫苗，使其在细胞中的停留时间不超过诱导免疫所需的必要时间。 这是为了避免任何短期或长期的药物不良反应。医学界特别关注疫苗的长期安全性，因为过去的数据显示接种后可能会发生延迟效应。然而，这些效应通常在疫苗接种后的六周内观察到。因此，不同国家的监管机构要求在授予市场批准之前，必须有至少八周的疫苗接种后安全数据。mRNA疫苗已经研发多年，并经过了广泛的审查。几十年来对mRNA疫苗的审查没有发现任何长期接种后副作用。mRNA COVID-19疫苗已经使用了两年多，惠及超过95亿人，没有观察到显著的毒性。尽管如此，这些疫苗的长期效应仍需要评估。 mRNA疫苗相对简单直接的制造过程是其相对于传统产品的最大优势。疫苗的每剂成本和制造价格可能会受到过程中使用的具体单元操作的影响。最终，每剂RNA的数量、产品滴度和生产规模对疫苗的成本有重大影响。因此，采用可持续且成本效益高的制造工艺至关重要。目前，生物合成疫苗产品的回收和纯化在建立方面存在不足，依赖于缺乏商业可扩展性和经济可行性的方法。解决这些问题的一个潜在方案是转向连续制造。通过实施创新的生产方法，允许材料回收和循环，以及高通量纯化方法和独特的分析过程，可以实现适应性强、可持续和盈利的mRNA疫苗生产。总之，mRNA疫苗的制造过程需要进一步的可扩展性和优化。 不充分的热稳定性和冷冻储存对市场上的mRNA疫苗构成了重大挑战。保持适当的温度对于临床效果至关重要，这突出了需要具有高治疗效果的热稳定疫苗。这仍然是研究人员和科学家面临的挑战。通过更深入地了解不稳定性的根本原因和机制，以及选择适当的专家稳定化过程，我们可以朝着开发高度稳定的mRNA疫苗取得进展。这些具有增强稳定性的先进mRNA疫苗将便于整个疫苗供应链的轻松运输和高效储存。它们还将使制造商能够在未来更快速地向全球分发疫苗。 在生物制药行业，mRNA疫苗正引领潮流。投资者、赞助商和研究机构必须为新疾病的mRNA疫苗市场可用性进行调整。增加社区和私人合作可以为mRNA疫苗的扩展创造更有利的环境。未来的临床试验应该关注分层的患者群体。总之，疫苗开发的前景看起来很有希望。mRNA疫苗有潜力克服这些挑战，并为临床环境中的更多mRNA疫苗铺平道路。mRNA CV的快速发展将为癌症治疗带来新的可能性，并确立mRNA CV作为免疫疗法家族的自豪成员。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。