可编辑RNA疫苗问世，应对暴发性疫情的快速反应部队

　　2016年07月14日讯 麻省理工学院的工程师已经研制出一种新型疫苗，它易于定制，可以针对突发疫情在一周之内迅速生产出来。截至目前，他们已经设计了针对埃博拉病毒、H1N1流感病毒以及弓形虫（疟疾的致病源）的疫苗 ，并且在小鼠测试中表现完美。

　　该疫苗由信使RNA簇构成，可被设计针对任何病毒、细菌或寄生蛋白进行编码。多条RNA分子被攒成一簇，然后将其引入细胞。它将引导细胞生成对应的蛋白质，实现免疫反应。

　　除了针对传染病，研究人员也如法炮制癌症疫苗，其作用是引导免疫系统识别并破坏肿瘤。

　　“纳米介入技术让我们能够在七天之内针对新型疾病生产疫苗。这为应对突发疫情提供了技术支持，从而快速缓解感染态势。 ”麻省理工学院化学工程系副教授、MIT科赫综合癌症研究所（Koch Institute for Integrative Cancer Research）及医学工程与科学研究所（Institute for Medical Engineering and Science）成员丹尼尔·安德森（Daniel Anderson）说道。

　　安德森作为高级作者，在7月4日当周的《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上发表了这篇关于新型疫苗的论文。该项目由麻省理工学院怀特海德生物医学研究所（Whitehead Institute for Biomedical Research）的博士后Jasdave Chahal和科赫研究所博士后Omar Khan共同领导，二人同属该论文的第一作者。

　　高效、安全的可定制疫苗

　　大多数传统疫苗由灭活的病毒或其他病原体构成。这些疫苗的制备时间很长，而且针对特定疾病的疫苗风险太大。其他疫苗通常由微生物产生的蛋白质构成，但它们并不总能激发强烈的免疫反应，研究人员还需要寻找合适的佐剂（即增强免疫响应的化学物质）。

　　RNA疫苗受到追捧，是因为它们能诱导宿主细胞产生大量特定编码的蛋白质，进而增强免疫反应的效力。使用信使RNA分子作为疫苗的想法已经存在了大约30年，实现它的主要障碍之一，是找到一种安全有效的方法来递送这些信使RNA。

　　Khan决定将RNA疫苗装填到一种树状纳米微粒中。这种微粒最显着的优势在于，研究人员可以赋予其暂时性的正电。这能使它与带负电的RNA紧密相连。Khan还可以控制这些微粒构成的最终结构的大小和组织形式。通过多次折叠，Khan将树状RNA簇制造成直径约150纳米的球形疫苗颗粒。这使得它们和大多数病毒一样大，从而可以混在病毒中间通过接合细胞表面的蛋白质进入细胞。

　　通过定制RNA序列，研究人员可以让疫苗诱导机体产生几乎任何种类的蛋白质。疫苗颗粒还携带扩增RNA的指令，它能使细胞产生更多的目标蛋白质。

　　疫苗的递送方式是肌肉注射，这种手段易于操作。一旦疫苗颗粒进入细胞中， RNA将转译为蛋白质，这些被释放出来的蛋白质将激发免疫反应。该疫苗能够有效激发完全的免疫反应，包括T细胞应答和抗体应答。

　　在试验中，所有注射过一剂疫苗的小鼠，在暴露在实际病原体之后都不会表现出相应症状。测试的病原体包括埃博拉病毒、 H1N1流感病毒和弓形虫。

　　“不管我们选择什么样的抗原，我们都能够激发完全的抗体应答和T细胞应答， ”Khan说。

　　研究人员还认为，他们的疫苗比DNA疫苗更安全。因为与DNA不同的是，RNA不会整合到宿主基因组中，因此规避了基因突变的风险。

　　“快速创建完全人工合成制剂应用于疫苗制备，是对于现有疫苗方案的有力补充，”麻省理工学院生物学教授、怀特海德研究所成员、论文作者之一Hidde Ploegh表示，安全性和成本评估是接下来的重点课题。

　　快速应对暴发性疫情

　　快速设计和制造这些疫苗对于抗击流感尤其有效。常见流感疫苗的制造方法需要几个月，因为要等病毒在鸡蛋里增殖。这意味着，如果一种流感病毒株突然出现，比如2009年的禽流感爆发，传统疫苗制备方案是根本来不及反应的。

　　“通常情况下疫情爆发很久之后，才有相应的疫苗出现，”Chahal说。 “我们认为我们将能够在疫情爆发的过程中介入。”

　　达特茅斯学院（Dartmouth College）的盖泽尔学院外科教授、塞耶工程学院医学和工程系外聘教授约瑟夫·罗森（Joseph Rosen）将疫苗开发的新方法视作革命性突破，因为它可以大大缩短疾病爆发后的响应时间。

　　“它不仅在已测试过的病原体身上奏效，还可以用于抵抗未知的病毒， ”虽然没有直接参与这项技术的研究，但罗森教授依然非常看好该技术的前景。 “当疫情爆发，无论它是自然的、偶发的或者人为的，该团队都可以在一个星期内生产出对症的疫苗”。

　　Khan和Chahal正在筹备创立自己的公司，以将该技术商业化和进行技术授权。除了已经设计成功的RNA疫苗外，他们还将着手研发“寨卡”病毒和莱姆病的对应疫苗。

　　Khan和Chahal打算创立公司来申报技术许可和商业化。除了他们已经设计出的疫苗，他们还希望开发针对寨卡病毒和莱姆病的疫苗。

　　此外，他们还致力于癌症疫苗的研究。在最近的一次由MIT科赫研究所主办的“可能的任务”（Mission：Possible）大赛中，因为找到了外部投资人，Khan和Chahal的团队中途退出。高级医学研究基金会（Advanced Medical Research Foundation）表示愿意资助他们的项目。

　　在癌症疫苗研究项目中，研究人员设计了一种疫苗，它能靶向只在胚胎发育时才表现活跃的基因。这些基因在成人体内处于休眠状态，往往在非小细胞肺肿瘤中才被再次激活。

　　“我们对新的研究进展十分期待，它将提供一种新型疫苗递送方法， ”论文作者之一、MIT著名教授罗伯特·兰格（Robert Langer）说。