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對WHO 預(yù)防傳染病mRNA 疫苗設(shè)計和開發(fā)評估要點的分析和探究

 

Analysis of Key Regulatory Considerations in WHO Guidance for Evaluation of Design and Development of mRNA Vaccines for Infectious Diseases

 

摘  要  Abstract

 

目的：了解WHO《關(guān)于預(yù)防傳染病mRNA 疫苗質(zhì)量、安全性及有效性評估的法規(guī)考慮》中關(guān)于疫苗設(shè)計和開發(fā)的主要內(nèi)容，為我國設(shè)計和開發(fā)此類產(chǎn)品提供參考。方法：分析mRNA 技術(shù)的主要特點及設(shè)計要點，對照WHO 最新發(fā)布的《關(guān)于預(yù)防傳染病mRNA 疫苗質(zhì)量、安全性及有效性評估的法規(guī)考慮》，梳理在評估m(xù)RNA 疫苗產(chǎn)品設(shè)計和未來疫苗開發(fā)中的關(guān)鍵要點。結(jié)果與結(jié)論：作為新型生物制品，mRNA 疫苗的生產(chǎn)方式不同于傳統(tǒng)生物制品。WHO 認為在評估m(xù)RNA 疫苗產(chǎn)品設(shè)計時，應(yīng)基于mRNA 固有免疫、理化和結(jié)構(gòu)特性，脂質(zhì)納米顆粒的體內(nèi)穩(wěn)定性和遞送效率，以及新型無細胞的酶工藝生產(chǎn)等特點進行考慮，并提出了在未來疫苗開發(fā)中，優(yōu)化遞送系統(tǒng)、開發(fā)多價mRNA 疫苗和針對病原體變異而改變現(xiàn)有疫苗株的考慮。

 

Objective: To understand the main contents about the design and development of mRNA vaccines in the WHO Guidance on Evaluation of the Quality, Safety and Efficacy of Messenger RNA Vaccines for the Prevention of Infectious Diseases: Regulatory Considerations in order to provide insights for the design and development of such products in China.Methods: By analyzing the main characteristics and critical design points of mRNA technology, key points on evaluating the design and future development of mRNA vaccines are summarized based on WHO Guidance on Evaluation of the Quality,Safety and Efficacy of Messenger RNA Vaccines for the Prevention of Infectious Diseases: Regulatory Considerations. Results and Conclusion: Vaccines based on mRNA represent a new type of biological product and are manufactured differently from traditional vaccines. WHO considers that the inherent immunological, physiochemical and structural properties of mRNA, in vivo stability and efficient delivery of lipid nanoparticles (LNPs) and the novel cell-free enzymatic manufacturing process should be taken into account when evaluating the design of mRNA vaccines. And some specific considerations on optimizing delivery system, developing multivalent mRNA vaccines and changing the existing vaccine strain for variations of some pathogens are proposed in the development of vaccines for the future.

 

關(guān)鍵詞  Key words

 

世界衛(wèi)生組織；預(yù)防傳染??；mRNA 疫苗；法規(guī)考慮

 

WHO; prevention of infectious diseases; messenger RNA vaccines; regulatory considerations

 

新型冠狀病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19）的流行不僅嚴重威脅了公眾健康，同時對生物制品的發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響。當前，新冠病毒疫苗臨床試驗進展迅速，多項產(chǎn)品已獲批上市后廣泛使用，現(xiàn)有的技術(shù)平臺主要包括滅活疫苗、蛋白亞單位疫苗、蛋白亞單位佐劑疫苗、非復(fù)制性載體疫苗、多肽疫苗、脂質(zhì)顆粒的mRNA 疫苗等。在眾多技術(shù)平臺中，mRNA 疫苗憑借其平臺化的生產(chǎn)方式，通常編碼不同抗原的mRNA 具有相似理化性質(zhì)，新mRNA 疫苗的配方設(shè)計和生產(chǎn)過程遵循相同的步驟，具有易于開發(fā)且生產(chǎn)工藝相對穩(wěn)定等特性[1]，受到各方面的廣泛關(guān)注。本文基于mRNA 技術(shù)特點，結(jié)合WHO 最新發(fā)布的《關(guān)于預(yù)防傳染病mRNA 疫苗質(zhì)量、安全性及有效性評估的法規(guī)考慮》[2]（Evaluation ofthe Quality, Safety and Efficacy of Messenger RNA Vaccines for the Prevention of Infectious Diseases:Regulatory Considerations）， 對mRNA 疫苗產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)中需要著重考慮的關(guān)鍵點進行分析和探究。

 

1 mRNA 技術(shù)的主要特點及設(shè)計要點

 

目前處于臨床開發(fā)最前沿的mRNA 疫苗或廣泛用于預(yù)防新冠病毒的mRNA 疫苗是通過酶的方式制備，這種方式不同于其他多數(shù)生物制品[3-4]，其產(chǎn)生免疫原性的mRNA 是通過體外轉(zhuǎn)錄技術(shù)合成的，并利用合適的遞送系統(tǒng)將mRNA 運輸進入人體，依靠細胞自身的翻譯系統(tǒng)將mRNA 翻譯成目標蛋白，從而達到臨床治療或預(yù)防的目的[5-6]。

 

1.1 mRNA 的合成和修飾

 

目前，mRNA 的合成方式主要有2 種[2] ：一種類似于DNA 疫苗的生產(chǎn)方法，由細菌擴增的線性化DNA 質(zhì)粒制備；另一種方式是通過聚合酶鏈式反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）或其他合成方法以酶的方式制備線性DNA 分子。無論是源于質(zhì)粒DNA 產(chǎn)生的線性化分子，還是線性DNA 序列，均是通過DNA 依賴性的RNA 聚合酶在體外以酶的方式將線性DNA 模板轉(zhuǎn)錄成mRNA 分子的。

 

在mRNA 合成中使用的是天然存在的核苷或修飾核苷[7-8]。修飾核苷主要包括使用假尿苷或N1- 甲基假尿苷來代替尿苷[7，9-10]，其可以引發(fā)mRNA 二級結(jié)構(gòu)的整體變化，從而達到更高水平的蛋白質(zhì)表達。此外，通過對目的抗原序列進行修飾或優(yōu)化，可以改進mRNA 的體內(nèi)穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)蛋白的翻譯能力。例如，可根據(jù)臨床提示，通過適當修飾減少固有免疫應(yīng)答，減少體內(nèi)炎癥反應(yīng)[7，9-10]?；蛘?，對于某些預(yù)防性疫苗，一些固有免疫應(yīng)答可能有助于增強所需的獲得性免疫應(yīng)答，mRNA 也可以相應(yīng)地設(shè)計。編碼目的抗原的基因序列一般應(yīng)包含起始和終止密碼子的開放閱讀框（open reading frame，ORF），兩側(cè)有5' 和3'的非翻譯區(qū)（untranslated region，UTR）， 通常還包括一個5' 帽子和3' poly（A）尾。帽子可通過酶添加到mRNA 上或在體外轉(zhuǎn)錄中使用適當?shù)拿弊宇愃莆?，同樣?' poly（A）尾也可編碼在DNA 模板中或在體外轉(zhuǎn)錄后通過酶的方式添加。

 

1.2 mRNA 的結(jié)構(gòu)元件

 

如上所述，體外轉(zhuǎn)錄合成的mRNA 一般包括帽子結(jié)構(gòu)、UTR、編碼抗原蛋白的ORF 和poly（A）尾等結(jié)構(gòu)元件，這些結(jié)構(gòu)元件對于維持mRNA 的穩(wěn)定性和調(diào)控翻譯能力均至關(guān)重要。帽子結(jié)構(gòu)類似于真核細胞中的帽子，包含一個7- 甲基鳥苷，通過三磷酸橋接到mRNA 的5' 端。其作用是阻止mRNA 被細胞中識別病毒RNA 的傳感器識別，避免不必要的免疫應(yīng)答，并保護mRNA 不被核酸外切酶降解[11]。poly（A）尾可以間接影響mRNA 翻譯和半衰期，其通常與帽子、poly（A）結(jié)合蛋白和翻譯起始因子蛋白協(xié)作，使mRNA 環(huán)化，并招募核糖體啟動翻譯[11-12]。在該過程中，poly（A） 尾的長度（100~150bp） 至關(guān)重要，其長度需要確保能夠與poly（A）結(jié)合蛋白相互作用，形成必要復(fù)合物，從而啟動翻譯[12-13] 和保護帽子不被脫帽酶降解[14]。編碼區(qū)兩側(cè)的UTR 用于調(diào)控mRNA 的翻譯、半衰期和亞細胞定位[11，15]，通常來源于高表達基因中的UTR，如α- 珠蛋白基因和β- 珠蛋白基因，是合成mRNAs 的首選[16]。但UTR 的作用因細胞類型而異，需要結(jié)合預(yù)期用途和細胞類型對UTR 進行有針對性的修飾[17-19]，以減少mRNA 的降解，這些修飾包括去除miRNA 的結(jié)合位點[17-19] 和3' UTR 中富含腺苷酸和尿苷酸的區(qū)域[20]。ORF 作為最重要的結(jié)構(gòu)元件，其主要功能是編碼翻譯蛋白質(zhì)的序列。對于自擴增mRNA（self-amplifying mRNA，samRNA），其編碼區(qū)除能編碼目的抗原外，還能編碼特定病毒（如甲病毒）的非結(jié)構(gòu)性蛋白，其可與抗原在同一分子上，也可在單獨分子上。當細胞內(nèi)表達時，這些ORFs 將合成具有病毒復(fù)制機制的蛋白，使細胞產(chǎn)生多個編碼抗原蛋白的mRNA，從而潛在地增加疫苗的效力[21]。

 

1.3 遞送mRNA 疫苗載體

 

為確保不被核酸酶降解，mRNA 被整合到具有保護性脂質(zhì)，并在進入目的細胞后及時釋放。目前，脂質(zhì)納米顆粒（lipid nanoparticles，LNPs）是臨床進展最快的mRNA 遞送技術(shù)，所有獲得授權(quán)使用的新冠mRNA 疫苗均采用LNPs 作為載體。LNPs 由多種脂質(zhì)組成，其成份包括但不限于可電離/ 陽離子脂質(zhì)、輔助脂質(zhì)（如磷脂和/ 或膽固醇）和通過聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）修飾的脂質(zhì)。陽離子脂質(zhì)通常攜帶正電荷，可以促使與帶有負電荷的mRNA 結(jié)合，易于遞送，但其明顯的缺點是會誘發(fā)毒性促細胞凋亡和促炎癥反應(yīng)[22-23]，而后續(xù)開發(fā)的可電離脂質(zhì)則完美地解決了這些問題，并在mRNA 的包封和遞送中發(fā)揮了重要作用?？呻婋x脂質(zhì)在生理pH 時呈中性，避免陽離子脂質(zhì)所存在的安全性問題，同時延長了在血液循環(huán)中的駐留時間[24]。當轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝原h(huán)境時，可電離脂質(zhì)又轉(zhuǎn)為正電性，可以促使其與mRNA 結(jié)合生成LNPs。同時，當被細胞攝取進入內(nèi)體后，內(nèi)體的酸性環(huán)境會讓其重新攜帶正電荷，從而促進與內(nèi)體細胞膜的融合，將mRNA 釋放到細胞質(zhì)中[22-23]。膽固醇是一種天然形成的脂質(zhì)，通過填補脂質(zhì)間的空隙來增強納米顆粒的穩(wěn)定性，并在細胞攝取時幫助脂質(zhì)體與內(nèi)體細胞膜的融合[25]。輔助脂質(zhì)分子調(diào)節(jié)納米顆粒的流動性，并且輔助與內(nèi)體的細胞膜融合[26-27]。PEG 修飾的脂質(zhì)成份提高LNPs 的穩(wěn)定性，而且通過限制脂質(zhì)融合調(diào)節(jié)納米顆粒的大小[28]，并通過減少與巨噬細胞的非特異性相互作用來提高納米顆粒的半衰期[29]。

 

2 WHO 評價mRNA 疫苗設(shè)計和開發(fā)的指導(dǎo)性文件

 

隨著新冠候選疫苗的臨床試驗進展迅速，已有多個mRNA 疫苗產(chǎn)品獲批上市并廣泛使用， 這迫切需要世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO） 出具指南對人用預(yù)防傳染病mRNA 疫苗的質(zhì)量、安全性和有效性進行評估。為此，WHO 經(jīng)過多次修訂和征求意見， 于2021 年10 月22 日在生物制品標準化專家委員會（Expert Committee Biological Standardization，ECBS）第74 屆會議上審議通過了《關(guān)于預(yù)防傳染病mRNA 疫苗質(zhì)量、安全性及有效性評估的法規(guī)考慮》[2]，該指導(dǎo)性文件不僅為mRNA 疫苗設(shè)計和開發(fā)提供了指導(dǎo)，還明確了mRNA 疫苗生產(chǎn)和質(zhì)量控制、臨床和非臨床中安全性和有效性評價的相關(guān)考慮要點，同時也促進了該類疫苗全球采購和流通使用。

 

鑒于目前對mRNA 技術(shù)的作用機制了解尚少，各企業(yè)的生產(chǎn)工藝、質(zhì)量標準甚至檢測方法等還沒有完全公開，臨床前和臨床試驗數(shù)據(jù)還有限，而且該項技術(shù)發(fā)展和更新也非常迅速，安全性和有效性也需要較長時間的觀察等因素，并考慮到當前新冠肺炎疫情大流行以及新冠mRNA 疫苗的研發(fā)速度，此次WHO 制定的“法規(guī)考慮”不同于以往的“指導(dǎo)原則”，其僅針對LNPs 包封mRNA 和sa-mRNA 在體內(nèi)遞送與傳染病預(yù)防主動免疫相關(guān)目的抗原編碼序列的情形，并以新冠mRNA 疫苗作為示例，旨在盡快為此類疫苗研發(fā)提供指導(dǎo)，同時還兼顧了需要開發(fā)的多價mRNA 疫苗或針對某些病原體（如流感病毒或SARS-CoV-2）改變現(xiàn)有疫苗株的考慮要點。同時，作為一項新興的技術(shù)，WHO 建議每種mRNA 疫苗都要從其收益和風(fēng)險角度進行評估，并結(jié)合現(xiàn)行WHO 關(guān)于疫苗非臨床評價[30]、臨床評價[31]、疫苗佐劑和含佐劑疫苗非臨床評價[32]、藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范[33]和生物制品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范[34] 等多個指導(dǎo)原則共同考慮。

 

3 WHO 評價mRNA 疫苗設(shè)計中的考慮要點

 

ICH Q8 提出質(zhì)量源于設(shè)計（quality by design，QbD）的藥品質(zhì)量管理理念，即藥物開發(fā)的目的是設(shè)計出高質(zhì)量的產(chǎn)品[35]。因此，WHO認為評估m(xù)RNA 疫苗設(shè)計是否合理，應(yīng)從其質(zhì)量、安全性和有效性等方面考慮，并結(jié)合mRNA 技術(shù)的特性，著重關(guān)注以下方面：mRNA 固有免疫、理化和結(jié)構(gòu)特性；遞送系統(tǒng)的適宜性，即能否確保mRNA 的體內(nèi)穩(wěn)定性和遞送效率；新型無細胞的酶工藝生產(chǎn)特點，如對線性DNA 模板和雜質(zhì)的控制。這些要點對于mRNA 疫苗的質(zhì)量、安全性和有效性至關(guān)重要。

 

3.1 對mRNA 固有免疫、理化和結(jié)構(gòu)特性的考慮要點

 

免疫原性是由mRNA 所編碼的目的抗原所引起的，這是mRNA 疫苗極為重要的一項特征。因此，應(yīng)首先關(guān)注mRNA 的相關(guān)生物學(xué)特性，包括mRNA 觸發(fā)固有免疫應(yīng)答以及目的抗原特異性應(yīng)答的能力，免疫應(yīng)答的質(zhì)量、數(shù)量和偏差[ 如1 型輔助性T 細胞（Th1）或Th2 細胞表型] 和體內(nèi)穩(wěn)定性，同時并獲悉與特定病原體和疾病相關(guān)的免疫類型的信息（保護性和免疫致病性），以驗證疫苗設(shè)計的合理性。

 

其次，對目的抗原的選擇是評價mRNA 疫苗開發(fā)的基礎(chǔ)，應(yīng)明確目的抗原的選擇依據(jù)、抗原序列元件結(jié)構(gòu)及其表達蛋白對疫苗作用機制的貢獻，包括所有ORF（預(yù)期外ORF）和其他序列元件的完整序列和注釋，對特定的或特別設(shè)計的非編碼序列[poly（A）尾] 和結(jié)構(gòu)元件（如5' 帽子或替代物）應(yīng)提供合理理由。對于sa-mRNA，應(yīng)詳細說明所有編碼在疫苗結(jié)構(gòu)中用于mRNA 遞送后在人體細胞中擴增的病毒復(fù)制子基因。應(yīng)指出編碼在mRNA 中的每段基因序列和特定的非編碼和結(jié)構(gòu)元件的預(yù)期功能和目的，說明其對整體作用機制的貢獻。

 

結(jié)構(gòu)特征方面，RNA 通常以單鏈存在，但在體外轉(zhuǎn)錄中也可能形成由短雙鏈片段和中間各種單鏈環(huán)組成的雙鏈RNA(dsRNA)，這類dsRNA 作為某些RNA 病毒基因組的一種呈現(xiàn)形式，能夠被細胞內(nèi)的受體感知，誘導(dǎo)細胞激發(fā)免疫應(yīng)答作為對病毒感染的固有反應(yīng)。對于此類免疫應(yīng)答，需要在疫苗設(shè)計、非臨床研究和臨床試驗中進行定性。此外， 不同的mRNA 會導(dǎo)致所形成的LNPsmRNA的顆粒大小、形態(tài)、表面性質(zhì)（如電荷）和包封率的不同，這取決于mRNA 的長度、二級結(jié)構(gòu)和LNPs 中的脂質(zhì)成份。因此，有必要同時對mRNA 和LNPs 的關(guān)鍵質(zhì)量屬性和理化特性進行考慮，以便人們更加了解成品制劑所期待的特性。

 

3.2 對LNPs 的考慮要點

 

對于LNPs，應(yīng)明確所有可能影響疫苗安全性、免疫原性和有效性的特征。首先，脂質(zhì)來源和質(zhì)量信息應(yīng)足夠詳細，特別是在LNPs 中含有未開展過非臨床或臨床研究的新型脂質(zhì)，以便對其安全性和質(zhì)量進行有意義的評價。例如，對含有陽離子脂質(zhì)的LNPs，在可行的情況下，應(yīng)提供其生產(chǎn)工藝和檢定的詳細信息，包括起始材料和任何中間產(chǎn)物的信息和相關(guān)論證。如果適用，還應(yīng)考慮對（陽離子）脂質(zhì)進行亞硝胺風(fēng)險評估。此外，由于PEG 化脂質(zhì)可增強LNPs 體內(nèi)穩(wěn)定性和細胞相互作用[36]，應(yīng)對PEG 化脂質(zhì)的分子量、多分散性和分子百分比進行充分檢定。其次，應(yīng)對包封技術(shù)和生產(chǎn)工藝進行不斷探索和優(yōu)化，如考慮不同脂質(zhì)的濃度、mRNA- 脂質(zhì)比、緩沖劑/ 溶劑的pH、mRNA 包裹效率、mRNA 和脂質(zhì)的流速和混合率，以及不同成份的解凍溫度，以實現(xiàn)對mRNA 包裹進入LNPs 的過程進行細致控制。同時，還應(yīng)對LNPs-mRNA 及其在目的細胞中的攝取進行充分研究，包括了解合成LNPs-mRNA 的表面化學(xué)、大小、多分散性、形狀、電荷和蛋白質(zhì)結(jié)合特性，確保對mRNA 的充分保護和疫苗達到必要穩(wěn)定性。此外，有些LNPs 根據(jù)其成份也可能具有免疫調(diào)節(jié)作用[37-39]，應(yīng)明確其潛在的收益和不良反應(yīng)的相關(guān)信息，并在關(guān)鍵質(zhì)量屬性、非臨床和臨床評價中加以考慮。

 

3.3 對線性DNA 模板的考慮要點

 

線性DNA 模板被認為是mRNA 合成的起始材料。應(yīng)明確線性DNA 模板的來源和原材料，對于動物（包括人類）來源的成份應(yīng)特別注意。對于已有證據(jù)證明或風(fēng)險評估的具有潛在外源因子的起始材料應(yīng)確保已去除或加以控制。此外，需要特別注意的是，盡管mRNA 疫苗生產(chǎn)的起始材料是線性DNA 模板，但其可能來源于上游材料，如重組細胞庫中擴增的DNA 質(zhì)粒。為此，應(yīng)建立細胞庫系統(tǒng)，說明微生物負荷測定和鑒別情況，并驗證種子庫的遺傳穩(wěn)定性。如果poly（A）尾編碼在質(zhì)粒DNA 上，則應(yīng)特別測定DNA 質(zhì)粒上該區(qū)域的重組率。此外，應(yīng)通過純化工藝減少DNA 質(zhì)粒中的雜質(zhì)。

 

3.4 對雜質(zhì)控制的考慮要點

 

對于潛在雜質(zhì)，如起始材料中引入的雜質(zhì)，以及mRNA 純化中產(chǎn)品相關(guān)或工藝相關(guān)的雜質(zhì)，應(yīng)進行描述和研究。這些雜質(zhì)一般包括：細菌宿主細胞殘留蛋白、殘留RNA 和染色體DNA（如用于生產(chǎn)DNA 模板）、內(nèi)毒素、酶（如DNA 和RNA 聚合酶和限制性內(nèi)切酶）、未結(jié)合的核苷、dsRNA、不完整或不同大小的RNA，以及其他生產(chǎn)工藝中所用的材料。應(yīng)提供mRNA 純化后所含雜質(zhì)的數(shù)據(jù)，用于驗證標準設(shè)置中最大接受范圍或最低能達到的水平。對于已知或具有潛在毒性作用的雜質(zhì)和殘余物，應(yīng)開展毒理風(fēng)險評估。對包封過程中所使用的脂質(zhì)產(chǎn)生的潛在（工藝和產(chǎn)品相關(guān)）雜質(zhì)也應(yīng)進行定性分析和研究，并對設(shè)定的雜質(zhì)標準的臨界值進行論證，以便能夠?qū)ζ溥m當檢定和達到臨床接受范圍。

 

3.5 對sa-mRNA 疫苗的考慮要點

 

目前，sa-mRNA 也可包封于LNPs 中[21]，主要有2 種形式：一種是其復(fù)制子與抗原基因在一個讀碼框中，另一種是其復(fù)制子在單獨的讀碼框中。2 種設(shè)計中合成的LNPs 顆粒大小和形態(tài)特征可能不同，將導(dǎo)致疫苗不同的安全性和有效性。此外，2 種設(shè)計中的表達效率、dsRNA 含量、固有免疫應(yīng)答、mRNA 和sa-mRNA 半衰期等方面的差異，會使達到相同藥效水平所需的mRNA 總量可能有所不同，也可能導(dǎo)致疫苗安全性的不同，需要在疫苗設(shè)計和評價中加以考慮。另外，相比于病毒復(fù)制子（包裝成病毒結(jié)構(gòu)蛋白），sa-mRNA是通過LNPs 或其他遞送系統(tǒng)傳遞的，這意味著，細胞攝取sa-mRNA 可能不同于攝取病毒復(fù)制子，因為病毒復(fù)制子是通過病毒受體進入宿主細胞的，而sa-mRNA 是依靠細胞內(nèi)的遞送系統(tǒng)，這些因素在sa-mRNA 疫苗設(shè)計中應(yīng)加以考慮。

 

4 未來mRNA 疫苗開發(fā)中還需要考慮的問題

 

由于疫苗的作用機制仍未研究透徹，且病原體仍不斷變異，未來還需對疫苗進行不斷優(yōu)化和改進， 而WHO 此次頒布的《關(guān)于預(yù)防傳染病mRNA 疫苗質(zhì)量、安全性及有效性評估的法規(guī)考慮》中也針對進一步優(yōu)化疫苗，以及開發(fā)多價mRNA 疫苗或針對某些病原體（如流感病毒或SARS-CoV-2）改變現(xiàn)有疫苗株，提出了相應(yīng)的考慮要點。

 

4.1 對優(yōu)化遞送系統(tǒng)的考慮

 

就當前mRNA 疫苗而言，注射部位的各種細胞類型都會攝取mRNA。然而，未來的遞送系統(tǒng)可以設(shè)計成選擇性地將mRNA 靶向特定的細胞類型或組織——如使用表面修飾的LNPs，將靶向配體/ 基序可以附著在LNPs 表面。任何理化性質(zhì)的改變，都可能導(dǎo)致固有免疫刺激作用的不同，進而影響mRNA 或sa-mRNA 疫苗安全性或有效性。此外，鑒于當前近乎苛刻的貯運條件要求，未來應(yīng)考慮開發(fā)耐熱性更強的疫苗遞送系統(tǒng)，以促進全球使用。

 

4.2 對疫苗更新的考慮

 

由于病毒的不斷變異，如何更新疫苗株，確保疫苗持續(xù)達到對變異株的最佳保護效果是研發(fā)者需要考慮的問題，通常來說，所選擇的疫苗株應(yīng)在抗原性和基因進化方面與流行的毒株相近。對于mRNA 技術(shù)平臺，當選定適合的目的抗原序列后，其開發(fā)的優(yōu)勢在于如果本質(zhì)上未改變疫苗的生產(chǎn)工藝、檢測項目或技術(shù)參數(shù)，則此前mRNA 候選疫苗或已獲批產(chǎn)品的數(shù)據(jù)將支持新的mRNA 候選疫苗。例如，某些情況下僅序列的變化，既不影響新mRNA 的大小或二級結(jié)構(gòu)，也不改變其與LNPs的相互作用，新候選疫苗仍可視為是由平臺技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。但需要注意的是，對每種疫苗的質(zhì)量控制、非臨床和臨床研究以及產(chǎn)品的所有特性均應(yīng)分別考慮[2]。在此過程中，與監(jiān)管當局的早期咨詢是確?？焖傺邪l(fā)候選疫苗的關(guān)鍵。

 

4.3 對多價/ 聯(lián)合疫苗的考慮

 

自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，先后有Alpha,Beta, Gamma, Delta 和Omicron 5 種變異株在全球擴散，通常疫苗更新速度往往無法跟上病毒變異的節(jié)奏。為了更有效地保護病毒的感染以降低其傳播，同時誘導(dǎo)更廣譜、更強、持續(xù)時間更長的免疫應(yīng)答，未來可能需要開發(fā)含有多個mRNA 編碼不同變異株抗原的多價疫苗或聯(lián)合疫苗。在多價疫苗設(shè)計中，應(yīng)注意每種目的抗原中的mRNA 含量、表達效率和所產(chǎn)生的免疫應(yīng)答與其他目的抗原的平衡，避免干擾對所有目的抗原的表達（進而影響免疫應(yīng)答），并確保整個疫苗的必要菌毒株或抗原的特異性免疫應(yīng)答。同時，為確保每個目的抗原適宜的mRNA 劑量，還應(yīng)考慮開展適當?shù)姆桥R床毒性研究，評價mRNA 和LNPs 最高可耐受總劑量，如果適用，應(yīng)結(jié)合過往臨床經(jīng)驗進行論證。

 

5 結(jié)語

 

新冠病毒的流行對生物制品的發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響， mRNA 候選疫苗具有構(gòu)建和生產(chǎn)速度快等特點，獲得全球科研機構(gòu)、監(jiān)管機構(gòu)和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。然而，mRNA 疫苗作為全新的技術(shù)路線，目前對其作用機制的了解尚不全面，且安全性尚需較長時間觀察，特別是近期的兩項研究分別發(fā)現(xiàn)mRNA 可能導(dǎo)致罕見自身免疫性肝炎的不良反應(yīng)[40] 以及存在整合到宿主基因組的遺傳風(fēng)險[41]，引發(fā)了人們對其安全性的憂慮。因此，未來隨著更多科學(xué)和臨床數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，還需不斷優(yōu)化和改進疫苗的開發(fā)和設(shè)計方案?，F(xiàn)有 WHO發(fā)布的《關(guān)于預(yù)防傳染病mRNA 疫苗質(zhì)量、安全性及有效性評估的法規(guī)考慮》是首個全球性的預(yù)防傳染病mRNA 疫苗的指導(dǎo)性文件，對評價mRNA 疫苗質(zhì)量、安全性及有效性具有重要意義。本文結(jié)合mRNA 技術(shù)特點、WHO 法規(guī)，梳理了現(xiàn)階段評價mRNA 疫苗設(shè)計以及未來疫苗開發(fā)中需要關(guān)注的法規(guī)要點，以期為疫苗研發(fā)企業(yè)和監(jiān)管機構(gòu)評價提供參考。