mRNAワクチン

mRNAワクチンは、合成メッセンジャーRNAを投与し、レシピエント自身の細胞に標的抗原（通常は病原体の表面タンパク質）を一時的に産生させることで、免疫系がそれを認識するように学習する。mRNAは通常、脂質ナノ粒子に封入され、保護されて細胞への取り込みを可能にする。mRNAは細胞核に入ったりゲノムを改変したりすることはなく、抗原が作られた後に分解される。

Definition

mRNAワクチンは、標的抗原をコードするメッセンジャーRNAを送達する核酸ワクチンであり、接種者の細胞がその抗原を一時的に発現し、それに対する防御的な適応免疫応答を誘導する。

Scope

この項目では、mRNAワクチンがどのように抗原をコードし送達するか、それが誘発する免疫応答、およびこのプラットフォームを特徴づける送達と安定性の特性について述べる。これはワクチンタイプ内のプラットフォームレベルの参照であり、接種スケジュール、投与量、または個別の予防接種に関する助言を提供するものではない。

Core questions

• 投与されたmRNAは、どのようにして体自身の細胞にワクチン抗原を産生させるのか？
• 脂質ナノ粒子とヌクレオシド修飾は、送達と忍容性にどのような役割を果たすのか？
• mRNAワクチンは、なぜ抗体応答とT細胞応答の両方を誘発できるのか？
• このプラットフォームに特徴的な安定性とコールドチェーンの考慮事項は何か？

Key concepts

• in situ抗原発現
• 脂質ナノ粒子送達
• 修飾ヌクレオシド
• 抗体およびT細胞（TH1を含む）応答
• 一過性、非組み込み型mRNA
• 迅速な配列駆動型製造
• コールドチェーンと安定性の要件

Mechanisms

ワクチンは、選択された抗原をコードするmRNA転写産物を提供する。これは一般的に、望ましくない自然免疫の活性化を抑制するために修飾ヌクレオシドを用いて製剤化され、RNAを保護し細胞への取り込みを促進する脂質ナノ粒子に封入される。細胞質内に入ると、mRNAは細胞のリボソームによって抗原に翻訳され、その後免疫系に提示されて認識され、抗体応答とT細胞応答の両方、特にTH1偏向のCD4およびCD8 T細胞活性を誘発する。mRNAは細胞質内に留まり、DNAに組み込まれることはなく、抗原が産生された後は通常の細胞プロセスによって分解される。標的間で変化するのは抗原配列のみであるため、このプラットフォームは迅速で標準化された製造を可能にする。

Clinical relevance

mRNAワクチンはCOVID-19パンデミック中に大規模なヒトでの使用に至り、ランダム化比較試験により2つの製品で高い有効性が示され、臨床的にこのプラットフォームが確立された。この項目では、プラットフォームがどのように機能し、どのように免疫が生成されるかを説明するものであり、現在のスケジュールと公式ガイダンスに従う個別の予防接種の決定の根拠となるものではない。

Evidence & guidelines

大規模なランダム化比較試験により、mRNA COVID-19ワクチンが高い有効性を示すことが報告されており、このプラットフォームの原理、送達、および免疫学はワクチン学のレビューでまとめられている。製品固有の推奨事項は、世界保健機関および各国の予防接種諮問機関によって発行されている。

History

このプラットフォームは、in vitroで転写されたmRNAが細胞内でタンパク質発現を誘導することを示す数十年にわたる研究に基づいており、その後、翻訳と忍容性を改善するヌクレオシド修飾と脂質ナノ粒子送達の進歩が続いた。これらの基盤が、COVID-19パンデミック中のmRNAワクチンの迅速な開発と承認を可能にし、このプラットフォームの最初の広範な臨床展開となった。

Key figures

• Katalin Karikó
• Drew Weissman
• Norbert Pardi
• Uğur Şahin

Seminal works

• pardi-2018
• polack-2020
• baden-2021

Frequently asked questions

mRNAワクチンは人のDNAを変化させますか？

いいえ。mRNAは細胞の細胞質内に留まり、DNAが保管されている核には入らず、抗原が作られた後に分解されます。ゲノムに組み込まれたり、ゲノムを改変したりすることはありません。

mRNAワクチンはなぜ開発が速いとよく言われるのですか？

標的間で変更する必要があるのはコードされる抗原配列のみであるため、同じ製造プロセスを再利用でき、標的配列が判明すれば新しい候補を製造することが可能です。