
在传染病预防领域,mRNA 疫苗将继续发挥重要作用,除了已有的新冠 mRNA 疫苗,针对流感、RSV 等传染病的 mRNA 疫苗有望成为预防这些疾病的重要手段,mRNA 疫苗能够快速响应病毒变异,生产出具有针对性的疫苗,提高传染病预防的效果和效率,针对一些新兴传染病和大流行病,mRNA 疫苗的快速研发和生产能力将使其在疫情防控中发挥关键作用,有望改变传染病预防的格局,降低传染病的发病率和死亡率,保障公众健康。
一、临床应用现状
1、传染病预防
在传染病预防领域,mRNA 疫苗已取得显著成果,尤其是新冠 mRNA 疫苗的成功应用,成为全球抗击新冠疫情的重要武器。Moderna 的 mRNA-1273 和 Pfizer/BioNTech 的 BNT162b2 两款新冠 mRNA 疫苗在全球范围内大规模接种,展现出极高的有效性和安全性。多项临床试验数据表明,这两款疫苗在预防新冠病毒感染方面具有显著效果,能够有效降低感染率、重症率和死亡率,为全球疫情防控做出了重要贡献。在接种 mRNA 新冠疫苗的人群中,感染新冠病毒后发展为重症的比例明显降低,住院率和死亡率也大幅下降,有效减轻了医疗系统的负担。
mRNA 疫苗在流感预防方面也展现出巨大潜力,传统流感疫苗通常需要基于鸡胚培养或细胞培养技术生产,生产周期较长,且对病毒变异的适应性较差。而 mRNA 流感疫苗可通过快速设计和合成对应 mRNA 序列,针对不同流感病毒株进行研发,能够更迅速地应对病毒变异,提供更有效的保护。一些 mRNA 流感疫苗的临床试验正在进行中,初步结果显示出良好的免疫原性,能够诱导机体产生针对多种流感病毒株的中和抗体,有望在未来成为流感预防的重要手段,填补传统流感疫苗的不足,提高流感预防的效果和效率。
2、肿瘤治疗
mRNA 疫苗与治疗学在肿瘤治疗领域的临床试验取得了积极进展,一些 mRNA 癌症疫苗能够激发患者自身免疫系统,识别并攻击肿瘤细胞,展现出一定的疗效。BioNTech 的黑色素瘤 mRNA 疫苗 BNT111 在临床试验中表现出良好的安全性和初步疗效,能够诱导患者产生针对黑色素瘤细胞的免疫反应,部分患者的肿瘤得到了控制或缩小,为黑色素瘤的治疗提供了新的思路和方法。
除黑色素瘤外,针对其他癌症类型的 mRNA 治疗产品也在不断研发和临床试验中。针对肺癌、乳腺癌、结直肠癌等常见癌症的 mRNA 疫苗和治疗药物,通过将编码肿瘤相关抗原的 mRNA 导入人体,激活免疫系统,实现对肿瘤细胞的特异性杀伤。部分临床试验结果显示,mRNA 疗法与传统治疗方法(如化疗、放疗)联合使用,能够增强治疗效果,延长患者的生存期,提高患者的生活质量,为癌症患者带来了新的治疗希望,有望成为癌症综合治疗的重要组成部分。
二、研发管线与重点项目
1、全球研发管线概况
根据市场调研发现,全球范围内,mRNA 疫苗与治疗学的研发管线十分丰富,涵盖了多种疾病领域。截至目前,在研项目数量众多,涉及传染病、肿瘤、罕见病等多个领域。从阶段分布来看,处于临床前研究阶段的项目占比较大,这些项目主要聚焦于技术验证和产品早期研发,通过动物实验等方式验证 mRNA 产品的可行性和安全性。处于临床试验阶段的项目也不在少数,其中 I 期临床试验主要评估产品的安全性和初步耐受性,II 期临床试验进一步探索产品的有效性和合适的剂量,III 期临床试验则是大规模的多中心试验,以全面评估产品的安全性和有效性,为产品上市提供关键数据支持。
热门研究方向上,传染病疫苗研发持续受到关注,除了流感、RSV 等常见传染病外,针对一些新兴传染病和大流行病的 mRNA 疫苗研发也在加速进行,以应对未来可能出现的公共卫生挑战。肿瘤治疗领域,个性化 mRNA 癌症疫苗的研发成为热点,通过分析患者肿瘤的基因突变特征,定制个性化的 mRNA 疫苗,实现精准治疗,提高治疗效果。罕见病治疗也是 mRNA 技术的重要研究方向之一,针对多种罕见病的 mRNA 治疗产品正在研发中,有望为罕见病患者提供有效的治疗手段,改善患者的生活质量和预后。
2、重点研发项目分析
Moderna 作为 mRNA 技术领域的领军企业,拥有多个备受关注的重点研发项目。在呼吸道病毒疫苗方面,除新冠疫苗外,其 RSV 疫苗 mRNA-1345 已在 2024 年 10 月向 FDA 递交生物许可申请(BLA),并使用优先审评券(PRV)来加速上市。该疫苗在临床试验中展现出良好的免疫原性和安全性,能够有效预防 RSV 感染,有望成为首款获批上市的 mRNA RSV 疫苗,为 RSV 预防提供新的选择。四价季节性流感疫苗 mRNA-1010 已完成 III 期临床并获得积极数据,目前正在与监管机构沟通上市事项,该疫苗能够针对多种流感病毒株提供保护,提高流感预防的效果。
在肿瘤治疗领域,Moderna 的 mRNA-4157 (V940) 正联合 K 药在非小细胞肺癌和黑色素瘤中开展 III 期临床,是全球范围内进展最快的个性化 mRNA 癌症疫苗。该疫苗通过分析患者肿瘤的基因突变特征,定制个性化的 mRNA 序列,能够激发患者自身免疫系统对肿瘤细胞的特异性免疫反应,在早期临床试验中显示出良好的治疗效果,有望为非小细胞肺癌和黑色素瘤患者带来新的治疗希望。
BioNTech 也有多个重点研发项目。在肿瘤免疫疗法方面,个体化新抗原免疫疗法 BNT122 与罗氏合作开发,旨在针对患者个体的肿瘤突变特征,开发个性化的 mRNA 疫苗,激活患者自身免疫系统攻击肿瘤细胞。该项目在临床试验中取得了一定的进展,显示出良好的安全性和初步疗效,为肿瘤个性化治疗提供了新的途径。HER2 ADC BNT323 从映恩生物引进,用于治疗 HER2 阳性肿瘤,通过将 mRNA 技术与抗体药物偶联物(ADC)技术相结合,提高治疗的精准性和有效性,在临床前研究和早期临床试验中展现出良好的潜力,有望成为 HER2 阳性肿瘤治疗的新选择。
在传染病疫苗研发方面,BioNTech 与辉瑞合作开发的 mRNA 流感疫苗 BNT161 处于 III 期临床阶段,该疫苗利用 mRNA 技术的优势,能够快速应对流感病毒的变异,提供更有效的保护。在临床试验中,BNT161 展现出良好的免疫原性,能够诱导机体产生针对多种流感病毒株的中和抗体,有望在未来成为流感预防的重要产品,为全球流感防控做出贡献。
三、技术创新与突破
1、递送技术的创新
递送技术是 mRNA 疫苗与治疗学成功应用的关键环节,近年来取得了显著创新。脂质纳米颗粒(LNP)作为目前应用最广泛的递送系统,不断优化和改进。研究人员通过调整 LNP 的组成成分,如阳离子 / 可电离脂质、中性磷脂、胆固醇以及聚乙二醇化脂质的比例和结构,提高其对 mRNA 的包裹效率和稳定性,增强其靶向性和细胞摄取能力。通过改变阳离子脂质的结构,使其在生理条件下更稳定,同时在细胞内能够有效释放 mRNA,提高 mRNA 的转染效率。一些新型 LNP 递送系统还能够实现对特定组织或细胞的靶向递送,如肺部靶向的 LNP,能够将 mRNA 特异性地递送到肺部细胞,用于治疗肺部疾病,减少对其他组织的影响,提高治疗效果和安全性。
除 LNP 外,其他递送技术也在不断发展。病毒载体递送技术利用病毒的天然感染能力,将 mRNA 导入细胞内。腺病毒载体、慢病毒载体等被用于 mRNA 递送,具有高效转染的特点。聚合物纳米颗粒递送技术则通过合成聚合物材料,构建纳米级别的载体,包裹和递送 mRNA。这些聚合物纳米颗粒具有良好的生物相容性和可降解性,能够保护 mRNA 不被降解,并实现可控释放。一些聚合物纳米颗粒还可以通过表面修饰,实现对特定细胞或组织的靶向递送,为 mRNA 疫苗与治疗学的应用提供了更多的选择和可能性。
2、序列优化与修饰技术
序列优化和修饰技术对提高 mRNA 稳定性和表达效率起着重要作用,在序列优化方面,科研人员通过对 mRNA 序列的密码子优化,使其更符合宿主细胞的翻译偏好,提高蛋白质的合成效率。调整 mRNA 的 5’和 3’非翻译区(UTR)序列,优化其与细胞内翻译起始因子和其他调控元件的相互作用,增强 mRNA 的翻译效率和稳定性。通过对 UTR 序列的优化,能够延长 mRNA 在细胞内的半衰期,增加蛋白质的表达量,从而提高 mRNA 疫苗和治疗产品的效果。
修饰技术方面,5’端加帽和 3’端加尾是常见的修饰方式。5’端加帽能够保护 mRNA 不被核酸外切酶降解,促进 mRNA 的翻译起始,提高 mRNA 的稳定性和翻译效率。3’端加尾则通过添加多聚腺苷酸尾巴,增加 mRNA 的稳定性,调节 mRNA 的半衰期和翻译效率。核苷酸修饰也是重要的修饰手段,用假尿嘧啶、N1 - 甲基假尿嘧啶等修饰核苷酸替换天然核苷酸,能够降低 mRNA 的免疫原性,增强其稳定性和翻译效率。这些修饰技术的不断发展和应用,使得 mRNA 在体内能够更稳定地发挥作用,提高 mRNA 疫苗与治疗学的安全性和有效性,为该领域的发展奠定了坚实的技术基础。