2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔林·考里科（左）和美国科学家德鲁·韦斯曼。

◎丁思月

近日，瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔奖委员会宣布，2023年诺贝尔生理学或医学奖授予匈牙利科学家卡塔林·考里科（Katalin Karikó）和美国科学家德鲁·韦斯曼（Drew Weissman），以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使针对新冠感染的有效信使核糖核酸（mRNA）疫苗的开发成为可能。

评奖委员会在当天发布的新闻公报中说，两位获奖者的研究成果“从根本上改变了对mRNA如何与免疫系统相互作用的理解”，对于在新冠疫情期间开发有效的mRNA疫苗至关重要。在现代人类健康面临威胁时，获奖者的研究以前所未有的疫苗开发速度为人类作出了重要贡献。

评奖委员会说，生产基于全病毒、病毒蛋白质和病毒载体的疫苗需要大规模细胞培养，其资源密集型过程限制了疫情暴发时快速生产疫苗的可能性。与病毒基因片段相对应的mRNA可以让机体细胞生成病毒的蛋白，从而激发免疫反应，因而也可以作为疫苗候选，但细胞外生产的mRNA依然不稳定且传递效果差。

两位获奖者研究发现，只要对细胞外生产的mRNA进行核苷酸碱基修饰，就可以让机体将外源mRNA“识别”为自身的mRNA，递送后既能减少炎症反应，又能增加蛋白质产量。这一成果消除了mRNA临床应用道路上的关键障碍，开发mRNA疫苗的灵活性和速度为针对其他传染病疫苗的开发铺平了道路。未来该技术还可用于输送治疗性的蛋白质并治疗某些癌症类型。

最初研究目标并不是疫苗

据中国科学院生物物理研究所研究员薛愿超介绍，与传统的灭活疫苗相比，mRNA疫苗主要有3点优势。一是可以快速设计，只要我们知道了病毒的蛋白质序列，马上就可以利用计算机设计疫苗，就像编程一样。二是可以在体外大规模生产。三是导入体内后，产生的特定抗原比灭活疫苗更多，引起的特异性免疫反应更强。所以接种过mRNA疫苗的人，其体内有效抗体滴度更高。

中国科学院微生物研究所研究员施一补充道，mRNA可以缩短疫苗研发时间，在生产上比灭活、减毒或蛋白亚单位疫苗更快。

中国科学院院士、中国科学院微生物研究所研究员高福指出，两位科学家在这个时间节点获奖凸显诺奖“为人民服务”的意识，就是我们所说的“人民至上、生命至上”。在新冠疫情期间，mRNA疫苗拯救了生命，将一个基础研究直接推向应用，为人民服务，这是我们应该学习的坚持“四个面向”的理念。

薛愿超表示，“我认为这两位科学家的获奖一点都不意外。疫情至今，3年的时间充分证明了mRNA疫苗的安全性和有效性。”

北京大学医学院客座教授、科普作家李治中说，“我在美国诺华制药期间，从事mRNA研究的公司曾经做过一个演讲，现在想起来很有意思，因为他们没有一个字提到疫苗。所以我相信，Karikó和Weissman发明的技术，最初并不是奔着疫苗去的。当时，做疫苗并不是很有‘钱景’的一件事，他们想把mRNA递送到人体中让它生产特定的蛋白质，以治疗缺少某种蛋白的患者，包括很多罕见病患者，具有广阔应用前景。”

应用前景广阔

“目前来看，它不仅可以用来做预防性疫苗，还可以做治疗性疫苗。” 薛愿超介绍了mRNA疫苗的应用前景，“从另一个方面说，如果能够操纵mRNA的结构，就可以干预它的表达，从而达到治疗的目的。”

施一介绍，目前为了应对其他传染病，也有不同的mRNA疫苗进入临床前和临床研究，包括针对流感的广谱疫苗、以登革病毒为代表的黄病毒疫苗，以及针对人呼吸道合胞病毒等的疫苗。另一方面，mRNA疫苗在肿瘤防治上也具有潜力。

李治中随即补充道，目前的癌症疫苗和新冠疫苗这样的预防性疫苗不同，它属于治疗型疫苗。一般来说，是根据患者已知的基因突变或者特征定制化设计疫苗。有了这样的疫苗，再结合其他免疫治疗，可显著增强人体内对于癌细胞的免疫反应，有可能清除手术等其他治疗后体内残留的癌细胞，降低癌症复发率，从而对患者产生更强保护。

事实确实如此，考里科、韦斯曼和其他研究小组已在尝试将该技术应用于自身免疫性疾病、癌症、食物和环境过敏、细菌性疾病和虫媒疾病。今年7月，韦斯曼等人在《科学》杂志上发表了一篇论文，表明他们可将RNA基因编辑机器直接传递到骨髓干细胞，这可能是治疗镰状细胞性贫血等疾病的关键。

中国的药盒要国人自己生产

对于未来我国在mRNA研究领域的布局，施一表示，“我们有能力自己设计、生产这款疫苗，国内多家公司都有生产mRNA疫苗的平台。”不过这一技术还有待完善。他建议，在基础研究方面，增加mRNA疫苗的稳定性，降低研发、生产以及储存、运输成本是一个发展方向。科学界已经在尝试通过改变疫苗制剂以及环状RNA疫苗等技术解决这一问题。此外，RNA疫苗递送系统是一个重要研究方向。目前主要通过脂质纳米颗粒系统把mRNA疫苗送到细胞内部，科学界正在尝试不同的脂质纳米颗粒成分和比例组合，也在尝试不同的递送介质，实现特定器官或特定组织靶向，更安全高效地针对某些疾病。

薛愿超表示，“在国内，mRNA这个领域刚刚起步，有一批顶尖科学家在做这方面研究，今年获得诺奖给整个RNA领域带来了很大希望。”

放眼未来，高福表示，中国一定要迎头赶上，和“中国的饭碗要端在中国人手上”一样，中国的药盒也要中国人自己生产，广泛吸纳全人类的共同创新性成果，为人民服务。中国要进一步加大基础研究投入，尤其是在人民生命健康领域，为世界文明进步作出中国贡献。

延伸阅读

过去8年诺贝尔生理学或医学奖得主名单

2022年：瑞典科学家Svante P?覿?覿bo获奖，获奖理由是“在已灭绝古人类基因组和人类进化方面的发现”。

2021年：美国科学家David Julius、Ardem Patapoutian获奖，获奖理由是“发现温度和触觉的受体”。

2020年：美英三位科学家Harvey J. Alter、Michael Houghton和Charles M. Rice获奖，获奖理由是“发现丙型肝炎病毒”。

2019年：美英三位科学家William G. Kaelin Jr、Sir Peter J. Ratcliffe和Gregg L. Semenza获奖，获奖理由是“发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性”。

2018年：美国科学家James P. Allision和日本科学家Tasuku Honjo获奖，获奖理由是“发现了抑制负面免疫调节的癌症疗法”。

2017年：三位美国科学家Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young获奖，获奖理由是“发现了调控昼夜节律的分子机制”。

2016年：日本科学家Yoshinori Ohsumi获奖，获奖理由是“发现了细胞自噬机制”。

2015年：中国科学家屠呦呦获奖，获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”；另外两位获奖科学家为爱尔兰的William C. Campbell和日本的Satoshi ?魶mura，获奖理由是“有关蛔虫寄生虫感染新疗法的发现”。