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## 什麼是
mRNA

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mRNA探索室

## 一分鐘認識mRNA

mRNA發展室

## 踏上mRNA歷史軌跡

### 1960年代

mRNA第一次在人體被發現，科學家開始探索是否可用mRNA製作疫苗。 〔1〕 〔2〕

### 1970年代

科學家開始思考如果他們能讓mRNA進入身體提供細胞的指令，以製造這個病毒的一小部分，而不是注射弱化的病毒，會怎樣呢？然而，要使其有效，mRNA必須進入我們體內的細胞，以便能夠傳遞其信息。 〔3〕
最初面臨的挑戰是，當mRNA注入體內時會分解，而被我們的身體迅速回收，無法順利進入細胞。

### 1990年代

隨著奈米科技的進步，以奈米脂質顆粒包覆mRNA的技術誕生，使mRNA能順利進入細胞。也因為此技術，多種mRNA疫苗和藥物在過去30年來持續被開發和研究。

### 2013年

第一款mRNA疫苗進入人類狂犬病臨床試驗。雖然只顯示出微弱的免疫系統反應，但它展示出mRNA疫苗技術對人類是安全的重大結果。 〔3〕

### 2020年

當世界面臨COVID-19時，mRNA疫苗技術已經準備就緒。最後一個要克服的障礙即是mRNA疫苗相當難以運輸，需要儲存在低溫下。然而mRNA疫苗的成功不可低估，如果沒有它，COVID-19恐造成全世界更大的健康安全疑慮。

## mRNA研究室

- 點擊下方圖示了解更多 -

第一課 ▶▶ mRNA疫苗

第二課 ▶▶ mRNA疫苗特色

第三課 ▶▶ 疫情下的mRNA疫苗

第四課 ▶▶ mRNA無限可能

mRNA知識檢定

## mRNA解答室

了解完mRNA的發展與實際應用之後
為你解答更多你所不知道的mRNA⋯⋯

- #### 為什麼需要接種疫苗？

  簡而言之，疫苗的作用是將病毒的「蛋白質」或「其他病毒成分」引入人體，激發免疫系統反應，使免疫系統能學會辨識並攻擊這些病毒。因此，當病毒真正入侵時，身體能更快速且有效地清除，降低感染的風險與可能的嚴重程度。

- #### mRNA疫苗真的安全嗎？

  無論是哪一種疫苗，安全性始終是備受關注的核心議題。許多考慮接種mRNA疫苗的民眾仍對其安全性存在疑問。事實上，mRNA疫苗具有極高的安全性，其引發的免疫反應更接近人體自然感染的型態。

- #### mRNA疫苗為什麼安全？

  mRNA疫苗之所以具有高度安全性，主要基於以下三個關鍵原因：

  1. mRNA疫苗僅擷取必要的蛋白質密碼，完全不包含其他病毒的基因訊息。

  2. 與「蛋白質類型」或「腺病毒載體型」疫苗相比，mRNA疫苗省略了蛋白質或病毒的純化及定量製造流程。

  3. mRNA單鏈結構進入細胞後會在一天內自然降解，不會長期停留於體內，且無其他毒性風險。

- #### mRNA疫苗具備什麼優勢？

  mRNA疫苗具備三項顯著優勢：開發週期快、不需細胞培養，以及免疫原性高。截至目前，全球已有超過20億人完成mRNA疫苗接種，充分證明其效果與安全性。

  1. 開發週期快：可迅速調整抗原設計，生成針對新突變的抗原，快速應對病毒基因的突變。

  2. 不需細胞培養：省略了傳統疫苗需要細胞培養的繁瑣過程。

  3. 免疫原性高：能有效刺激免疫系統，提供強而有力的保護截至目前，全球已有超過20億人完成mRNA疫苗接種。

- #### mRNA疫苗是否具備創新潛力？

  雖然目前mRNA疫苗在儲存與運輸方面仍面臨低溫需求的挑戰，但其創新潛力廣受期待。隨著技術持續進步，mRNA疫苗的安全性與保護力已獲得充分證實，未來將有機會推動更多令人振奮的醫療科技突破，進一步提升健康領域的發展水平。

## mRNA疫苗

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第一課 - mRNA疫苗如何運作

### mRNA疫苗是如何運作的?

科學家們設計mRNA疫苗，以教導人體的免疫系統對抗感染源。〔4〕
mRNA疫苗藉由提供RNA進入人體內細胞轉譯出病毒蛋白質，來促使免疫系統反應。

#### mRNA疫苗核心概念

mRNA疫苗藉由提供RNA進入人體內細胞轉譯出病毒蛋白質，來促使免疫系統反應，其中主要成分是mRNA和奈米脂質顆粒。

#### 製作mRNA疫苗

mRNA是脆弱的單鏈結構，所以mRNA疫苗會使用奈米脂質顆粒(LNP)來包覆，確保效果可以在人體正確位置發揮。 〔5〕

#### mRNA輸入體內

注射mRNA疫苗後，抗原呈現細胞(antigen-presenting cell, 簡稱APCs)就會吞噬LNP使之崩解，mRNA這時會促使細胞開始產生抗病毒抗體反應。〔5〕

知識補給站
mRNA和包裹它的奈米脂質顆粒（lipid nanoparticles, 簡稱LNP），從疫苗中引入體內後，會在自然狀態下在3天內分解並離開你的身體。 〔6〕

#### 啟動免疫產生抗體

活化T細胞和B細胞的免疫反應，產生大量抗體來辨識和中和病毒，防止病毒入侵未受損的細胞，達到快速防禦的效果。〔7〕

## mRNA疫苗特色

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第二課 - mRNA疫苗的五大特色

### 常見疫苗原理

注射被稱為抗原的滅活病毒蛋白質，刺激人體免疫系統識別病毒，當病毒再次出現時快速被消滅或控制。 〔8〕

### mRNA
疫苗原理

不需要注射抗原本身。將抗原的基因序列或「代碼」翻譯成的mRNA，誘導人體產生真實的抗體。然後，mRNA會被人體的自然防禦機制降解而消失，留下抗體對抗病毒。

注射被稱為抗原的滅活病毒蛋白質，刺激人體免疫系統識別病毒，當病毒再次出現時快速被消滅或控制。 〔8〕

不需要注射抗原本身。將抗原的基因序列或「代碼」翻譯成的mRNA，誘導人體產生真實的抗體。然後，mRNA會被人體的自然防禦機制降解而消失，留下抗體對抗病毒。

### mRNA疫苗的五大特色

#### 高效性 :

mRNA疫苗因為開發週期快，在生產過程中也更安全。

#### 應變性 :

mRNA 疫苗可以快速改變抗原設計，隨時製造出需要的新抗原，以快速應對病毒基因的突變。〔9〕

#### 針對性 :

僅截取所需的蛋白質密碼，不含其他病毒的基因訊息。〔10〕

#### 不滯留性:

不會長期停留體內且無其他毒性風險。

#### 安全性 :

免疫反應更接近自然感染型態，危險性較低。〔10〕

## mRNA無限可能

針對mRNA疫苗，目前仍需以超低溫條件來儲存和運送。〔13〕

### mRNA還有什麼可能性?

mRNA目前在開發上正在往廣泛的疾病領域發展，未來可能解決以下疾病 :

- 病原體，包括非典型肺炎、寨卡病毒、皰疹病毒、瘧疾寄生蟲等。

- 自身免疫性病毒

- 囊性纖維化

- 多發性硬化症

- 嚴重肺病及哮喘

- 癌症

- 罕見疾病

- 潛伏型病毒，包括人類免疫缺乏病毒(HIV)、人類乳突病毒(HPV)和EB病毒。

## 疫情下的mRNA疫苗

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第三課 - 大展身手的mRNA疫苗

2023年諾貝爾生醫獎由匈牙利裔的美籍科學家卡里科（Katalin Kariko），和美國科學家魏斯曼（Drew Weissman）共同獲獎。兩人長期致力於mRNA疫苗研發，因為在核苷（nucleoside）修飾的有關發現，得以促成開發有效的COVID-19信使核糖核酸（mRNA）疫苗，故獲得醫學獎殊榮。
而藉由他們的突破性發現，人們根本性的改變對於mRNA如何與免疫系統相互作用的理解，在現代人類面臨健康最大威脅之一的COVID-19疫情期間，兩位科學家為空前的疫苗研發速度做出貢獻。 〔11〕

### 新冠mRNA 疫苗五大特色：

不使用
可能引起新冠肺炎
的完整病毒

在 mRNA 按指令
完成任務後
細胞會將其
很快分解和消除

在 mRNA 按
指令完成任務後
細胞會將其
很快分解和消除

不影響
人體 DNA
及基因

不會導致
接種者感染
新冠肺炎

與所有其他類型的疫苗
一樣在安全及效力方面同樣
具嚴格法規
審核標準

與所有其他類型的
疫苗一樣在安全
及效力方面同樣
具嚴格法規
審核標準

### 新冠mRNA疫苗如何運作?

Step 1

新冠mRNA疫苗透過人體上臂肌肉注射進入。

Step 2

新冠mRNA疫苗向細胞發出指令，要求製造一段無害的蛋白質，稱為「棘蛋白」，與造成新冠肺炎病毒表面的棘蛋白相似。

Step 3

產生棘蛋白後，細胞會分解和消除發出指令的mRNA。

Step 4

棘蛋白會出現在細胞表面。當人體免疫系統發現此處不應該有這種蛋白質，會開始啟動免疫反應並分泌抗體。

Step 5

與人體抑制新冠肺炎的自然感染同理。整個流程結束時，接種者便可獲得免疫保護。〔12〕

## mRNA知識檢定

你好像更了解mRNA了，來點小試身手吧 !

Q1mRNA如同食譜，身體就是按照它來創建基因代碼。

是DNA；mRNA如同把食譜給廚師的信使，透過轉錄使細胞可根據它來製造蛋白質。

Q2mRNA會經由疫苗注射而穿透細胞的細胞核影響DNA。

mRNA無法進入細胞核。

Q3mRNA經由疫苗進入身體後不會長期滯留於體內。

mRNA 和包裹它的奈米脂質顆粒，從疫苗中引入體內後，會在自然狀態下在2天內分解並離開你的身體，且無其他毒性風險。

Q4mRNA技術永遠只能針對COVID-19做使用。

目前mRNA技術已開始往其他疾病領域發展，未來可能解決癌症、罕見病、HPV等疾病。

Q5一般疫苗原理與mRNA疫苗原理的差異在於是否是注射抗原本身。

一般疫苗會注射抗原刺激免疫系統判別病毒進行消滅；mRNA疫苗則是將抗原的基因序列翻譯成的mRNA，誘導身體產生真實的抗體。