由皇家墨尔本理工大学和多尔蒂研究所引领的这项研究首次深入分析了mRNA疫苗在人体血液循环中的循环与代谢过程。此项研究的目的在于提升疫苗的安全性与效能，同时减少接种后常见的不适如头痛、发烧和疲劳等症状。
自首批针对COVID-19的mRNA疫苗推出后，科学家们利用这项技术开发了多种针对不同疾病的疫苗和治疗方案，包括癌症。这些mRNA疫苗通过携带遗传指令促使人体自身产生能够激发免疫反应的蛋白质，而不依赖减毒病毒。它们具有快速开发、对新变种适应性强、高安全性等优势，在抗击COVID-19疫情中发挥了重要作用。
皇家墨尔本理工大学和多尔蒂研究所的研究人员领导的一项研究，题为《SARS-CoV-2 脂质纳米颗粒 mRNA 疫苗在人体内的血液分布》，已在《ACS Nano》上发表。这项研究首次详细分析了mRNA疫苗在人体血液中的循环和分解过程，这对于提高疫苗的安全性和有效性至关重要，包括减少头痛、发烧和疲劳等常见副作用。
研究团队分析了19名受试者在接受Moderna SPIKEVAX mRNA加强免疫后28天内的156个血液样本。他们发现了疫苗成分在血液中移动和分解的关键信息，这些信息对于开发更安全、更有效的疫苗至关重要。研究还特别关注了疫苗中聚乙二醇（PEG）对免疫系统的影响，发现PEG抗体的存在未显著影响疫苗的代谢速率，但mRNA和可离子化脂质的血液浓度与PEG特异性抗体水平有关。
图1 SPIKEVAX SARS-CoV-2 mRNA疫苗在人体血液中的mRNA及其离子化脂质的体内动力学。
(a) 项目设计的示意图，旨在追踪19名健康受试者接种一剂Moderna SPIKEVAX COVID-19双价mRNA疫苗后人体血液中mRNA疫苗的动力学（详见表S1了解受试者信息）。在接种前（第0天）以及接种后4小时至28天之间的8个（4至14个）时间点收集血浆样本。该图使用BioRender.com创建。
(b) 19名受试者血浆中疫苗mRNA浓度的纵向变化。为了提高可读性，接种后前24小时内详细的mRNA动力学在图S2中展示。
(c) 代表性图像显示了通过液相色谱质谱法测定的一名受试者在接种后第0至6天的血浆样本中SM-102信号的峰值强度。
(d) 19名受试者血浆中SM-102离子化脂质浓度的纵向变化。疫苗mRNA和SM-102离子化脂质的浓度是根据图S1中的线性标准曲线和原始数据计算得出的。
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mRNA 疫苗的副作用
这些疫苗的设计初衷是停留在淋巴结中，以产生抗体来对抗病毒。然而，研究指出，尽管主要在淋巴结发挥作用，但仍有少量疫苗成分会进入血液循环。
研究者指出疫苗进入血液的程度在不同个体间存在差异，这可能是导致接种疫苗后出现发烧、头痛和疲劳等副作用的原因之一。同时，血液中疫苗成分的变化可能会触发炎症反应，从而在某些人身上引起这些副作用。探究血液中疫苗含量与副作用之间的确切联系，将是未来研究的关键方向。
尽管有疫苗成分进入血液，但其量非常微小，因此公众可以对mRNA疫苗的安全性和有效性保持信心。
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到达血液的mRNA疫苗会在血液中
停留多长时间？
研究详细阐述了mRNA疫苗及其脂质纳米颗粒载体在接种后两天内如何在血液中达到最高浓度，并且在某些情况下，mRNA能够被检测到长达一个月之久。
原先的预测认为，血液中疫苗的停留时间可能受到聚乙二醇（PEG）抗体的影响，这是一种在疫苗中常用的化合物。但研究团队发现，抗PEG抗体并非唯一影响这一过程的因素。
研究者提到，体内mRNA的分解可能受到多种复杂因素的影响，用形象的比喻来说，血液中的mRNA疫苗就像装在瓶子里的信息，其在传播过程中受到脂质纳米颗粒外壳的保护，但它的最终命运不仅取决于信息本身，还受到身体对整个“瓶子”反应的影响。
研究还发现，血液中mRNA和脂质纳米颗粒的含量高，往往伴随着抗PEG抗体水平的增加，这表明某些个体可能会产生更多的PEG抗体。这一发现提示，疫苗在体内的分布和代谢可能与个体的免疫反应有关，进而影响疫苗的安全性和有效性。
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开发更安全、更有效的 mRNA 疫苗
研究人员指出，如果个体在接种mRNA疫苗后产生了高水平的抗PEG抗体，这可能会影响未来mRNA治疗，如癌症治疗的有效性，因为这些抗体可能导致身体更快地清除治疗药物。他强调，了解疫苗成分在体内的分布，对于指导未来疫苗设计、降低风险至关重要。这项研究为改进mRNA疫苗提供了宝贵的见解，使其能够更安全、更有效地使用。
研究人员可以利用这些信息来优化脂质纳米颗粒的配方，增强mRNA的稳定性，延长免疫反应的持续时间，并减少疫苗从体内快速清除的风险。此外，进一步的研究有助于开发防止疫苗成分进入血液的方法。
研究者还提到，通过识别影响mRNA循环的个体差异，未来的疫苗设计可能会更加个性化，根据个人特征定制，以提高治疗效果。这表明，疫苗的个性化定制可能是提高疗效的一个潜在方向。
文章来源： 《ACS Nano》
DOI ：10.1021/acsnano.4c11652
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