最近疫苗議題在台灣議論紛紛，各國也相當積極接種疫苗，這也讓疫苗成了重要的戰略物資。現今通過國際認證的疫苗分別有AZ、BNT、Moderna、科興等等，其中又以BNT與Moderna的mRNA疫苗最先嶄露頭角。
面對這次的疫情，為什麼mRNA疫苗能夠快速問世？而它如何保護我們免於新冠肺炎病毒侵害呢？底下來為各位說明！
什麼是mRNA疫苗？
疫苗如何保護人體？
在聊聊mRNA疫苗之前，先來看看疫苗的基本原理。病毒本身都有所謂的病毒棘蛋白，這些病毒棘蛋白可以被免疫系統辨識並誘發免疫系統產生抗體來對付病毒，保護人體免於病毒所害。
而疫苗原理就是利用病毒棘蛋白來製作無害的抗原，在人體尚未感染前優先於人體接種，讓身體的免疫系統提早認識抗原並製作抗體，等到病毒真正入侵後就能迅速做出反應[1]，此為疫苗基本概念。
而抗原進入身體後，實際上發生了什麼呢？
關於這點，我們可以來看看圖1。當圖1的疫苗注射至人體後，會喚醒樹突細胞(DC)運送抗原至淋巴結(Lymph node)，當B細胞受到刺激後便會產生漿細胞(Plasma cell)與記憶B細胞。等到下次病毒入侵後，記憶B細胞便會迅速針對同種抗原製作漿細胞，並由漿細胞製作抗體來擊退病毒。
mRNA疫苗怎麼產生保護力？
知道疫苗的基本原理後，我們來看看今天的主角mRNA疫苗。mRNA疫苗的基本原理即是將病毒的信使RNA(mRNA)注入人體，讓細胞透過注入的RNA產生抗原，而人體的免疫系統辨識抗原後會產生對應抗體，使人體產生保護力[3]。
相較其他疫苗將去活性化的抗原注入人體，mRNA疫苗是直接利用病毒原有的mRNA製造抗原，這樣的做法有下列好處：
大幅縮減疫苗開發時間
傳統疫苗製程在製作蛋白質抗原的程序相當繁瑣，需要培養大量病原體與微生物並從中萃取抗原。但對於mRNA疫苗來說，只要知道病毒的遺傳序列，便能藉由該序列快速製作mRNA疫苗，讓RNA自行在體內生產抗原，省下培養病原體與萃取蛋白質的時間[4]。
面對疫情快速擴展的局勢，由於mRNA疫苗開發時程較短，便能針對疫情迅速做出反應。
mRNA疫苗安全性高
從上述描述可知mRNA疫苗不需要透過細胞培養來製作，這也降低mRNA在製作過程中遭受汙染的可能性[5]。除此之外，進入細胞的mRNA與載體在誘導免疫反應後也會迅速分解，降低疫苗帶來的長期風險。
人體使用效率高
mRNA疫苗一開始就能讓mRNA被人體細胞接收並製作抗原，然而DNA疫苗的遺傳資訊只能趁著細胞分裂時進入細胞核，這也導致整個過程效率不佳。因此，相較於DNA疫苗，mRNA疫苗能在人體內更有效率地運用[6]。
mRNA疫苗缺點
雖然mRNA有上述優點，但mRNA本身結構並不穩定，也因為這樣mRNA疫苗通常需要超低溫保存。此外，在mRNA技術的研究上也還有著傳遞效率、熱穩定性、細胞靶向性等課題需要持續精進[5]。
如果覺得文字說明不夠過癮的話，哈佛大學在今年2月公開了一個簡述mRNA原理的動畫，有興趣的各位可以點來看看！
主廚結語
本次跟各位簡單介紹mRNA疫苗原理與優缺點。在疫情依然緊張的當下，也祝福台灣人民都能早日接種疫苗，挺過這次的疫情！
參考資料
- 劉怡青，疫苗知多少？，https://taichung.tzuchi.com.tw/news/13/21/1086
- Wim Jiskoot et al., Pharmaceutical Biotechnology, 2019
- America CDC, Understanding mRNA COVID-19 Vaccines, https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/vaccines/different-vaccines/mrna.html
- Anne Trafton, Explained: Why RNA vaccines for Covid-19 raced to the front of the pack, https://news.mit.edu/2020/rna-vaccines-explained-covid-19-1211
- Sara Sousa Rosa et al., mRNA vaccines manufacturing: Challenges and bottlenecks, Vaccine 2021, 39(16), 2190-2200
- Jennifer Abbasi, COVID-19 and mRNA Vaccines—First Large Test for a New Approach, https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2770485