mrna疫苗 mRNA疫苗技术路线优势显著,重点关注国内标的


mrna疫苗 mRNA疫苗技术路线优势显著,重点关注国内标的
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mrna疫苗 mRNA疫苗技术路线优势显著,重点关注国内标的

作者 | 东北一度
数据支持 | 勾股大数据
新冠疫情的持续凸显了疫苗的重要性以及全球对疫苗的迫切需求 。 借此契机 , mRNA疫苗登上了舞台 。 mRNA疫苗运用场景不仅限于传染病预防 , 在治疗肿瘤、免疫疾病等领域具有令人期待的发展空间 。
mRNA疫苗作为最新一代技术 , 包括沃森生物、复星医药、智飞生物在内的众多企业通过不同途径进行了布局;mRNA疫苗因其颠覆传统免疫激活路径 , 提供稳定高保护率和不错的安全性 , 深受市场关注 。
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mRNA疫苗治疗原理
mRNA疫苗是一种核酸疫苗 , 通过将病毒的部分mRNA片段注入人体细胞内产生抗原 , 再由此激发特异性免疫反应 , 达到形成免疫记忆的效果 。
DNA是存储人体遗传信息的载体 。 人体内绝大部分细胞都带有DNA 。 但是DNA本身无法直接对人体产生影响 , 各类蛋白质才是能够左右表象的物质(例如:抗原、激素) 。 DNA需要转化为蛋白质才能够将遗传信息表达出来 。
整个DNA转化为蛋白质的过程分为两大步 , 第一步:DNA转化为mRNA , 这一步骤称为转录(transcription) , 发生在细胞核内;第二步:mRNA转化为蛋白质 , 这一步骤称为转译(translation) , 发生在细胞质中 。
具体来分析mRNA新冠疫苗的机理 。 mRNA疫苗中的mRNA片段编码新冠病毒表面的某些蛋白或受体 , 例如刺突蛋白(S蛋白) 。 疫苗递送人工编辑后的mRNA进入人体细胞 , 在体内“借用”人体自身细胞转译mRNA为蛋白质 。
此类mRNA在经过转译后会表达成为病毒所具有的某种抗原蛋白 。 虽然产生的抗原是由自身细胞制造 , 但由于其氨基酸序列具有外源性 , APC中的TLR并不识别此段序列 , 因此仍旧会激发B细胞和T细胞针对此抗原蛋白的特异性免疫反应 , 并建立免疫记忆 。
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LNP递送系统:递送疫苗有效物质进入预定轨道的运载火箭
mRNA疫苗的生产可分为三大阶段 , 一是DNA原液制备 , 二是mRNA原液的制备 , 三是利用脂质微粒进行包封 。
如今 , 病毒遗传信息序列的解码和反向序列合成已不是难题 。 如何将合成好的mRNA序列递送进入人体细胞变成了mRNA疫苗研发的重要挑战之一 。
人体细胞结构从外至内可分为细胞膜(cell membrane)、细胞质(cytoplasm)、细胞核(nucleus) 。 mRNA转译成蛋白质的过程发生在细胞质中 , 因此 , mRNA疫苗要发挥作用 , 必须先将编辑好的mRNA转递进细胞质中 。
进入细胞质需要通过细胞膜 , 细胞膜由磷脂双分子层构成 , 磷脂分子头部具有亲水性 , 尾部具有疏水性 , 两层磷脂尾部相对形成双分子层 , 能够有效控制水分子、离子、大分子物质通过 。 mRNA作为大分子(300-5000kDa) , 在不破坏细胞膜的前提下 , 进出细胞只能以内含体(endosome)通过胞吞作用(endocytosis) 。
通常情况下 , 内含体进入细胞质后 , 会被直接送至溶酶体(lysosome)进行分解 。 为保证mRNA在转译前保持完整性 , mRNA需要在内含体与溶酶体结合前打破内含体包膜(endosomal disruption)并逃离 。
逃离内含体进入细胞质后 , mRNA便会在细胞质内游动 , 直至到达核糖体(ribosome)并在此转译为肽链 , 最终折叠成为蛋白质 。
对于mRNA疫苗和药物 , 递送系统有两大职责:一是有效包裹和保护mRNA在到达靶点前维持稳定 , 二是帮助mRNA有效成分进入细胞 , 三是在mRNA到达溶酶体前将其释放进入细胞质中 。
LNP是目前最具潜力的递送载体之一 。 LNP(Lipid Nanoparticle)是脂质微粒的总称 , 其中又包括脂质胶团(micelle)、脂质体(liposome)等 。 LNP与细胞膜的组成成分相似 , 均由脂质分子构成 。 脂质分子的两条长尾通常呈平行状态 , 在此状态下 , 脂质形成的双分子层稳定 。
在进入细胞质酸性环境后 , 部分脂质的头部质子化 , 呈现阳离子形态 , 与其他阴性离子态的脂质分子相吸引 , 尾部张开 。 原本双分子层的形式被破坏 , 形成头部聚集在一起的环状 。 之前包裹在内的mRNA便可逃逸出内含体 , 进入细胞质等待转译 。
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mRNA疫苗相较于其他技术路径疫苗的优劣势分析
mRNA疫苗 vs. 灭活疫苗
与传统灭活疫苗、裂解疫苗相比 , mRNA疫苗激活特异免疫的路径不相同 。 传统疫苗激活特异性免疫的方式是直接将抗原蛋白注射进入人体 , 引起免疫反应;而mRNA是将编码病毒抗原的mRNA注入体内 , 由人体自身细胞产生对应的抗原 , 以此激活特异性免疫 。

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