作者：李依庭

Take Home Message

► 將外來RNA 送進人體會觸發先天性免疫發炎反應，且難以送達目標細胞。卡里科及魏斯曼找出修飾核苷技術，將尿苷修飾為假尿苷，以降低mRNA 免疫原性。庫利斯製造脂質奈米顆粒，透過細胞胞吞作用，傳送mRNA 至人體細胞之後才釋放。
► 三位科學家發現關鍵的mRNA 疫苗學觀念和方法，成功開發對抗COVID-19 的mRNA 疫苗。評選委員會召集人張文昌院士表示，唐獎除了表彰他們在mRNA 疫苗的開發貢獻外，更讚揚他們多年來努力、堅持不懈的精神。
► 臺灣現正積極地投入mRNA 疫苗技術的研發，中研院的ALPHA mRNA 疫苗計畫已完成Omicron mRNA 疫苗製造和實驗室效果驗證。mRNA 疫苗技術的崛起不只改變疫苗的製作方式，甚至是顛覆了整個生物技術，也意味著它將成為未來我們在應對新興疾病時一個嶄新的應用平臺。

♦得獎者♦

卡塔林‧卡里科 Katalin Karikó

國籍｜匈牙利、美國
現任｜賓夕法尼亞大學兼任教授、BioNTech RNA Pharmaceuticals 藥廠資深副總
研究領域｜生物化學、RNA 疫苗科學

德魯‧魏斯曼 Drew Weissman

國籍｜美國
現任｜賓夕法尼亞大學醫學教授
研究領域｜免疫學、細胞與分子生物學

彼得‧庫利斯 Pieter Cullis

國籍｜加拿大
現任｜英屬哥倫比亞大學教授
研究領域｜奈米醫學、分子生物學

嚴重特殊傳染性肺炎（COVID-19）自2019 年底於中國武漢爆發，至今已經超過兩年半，造成全球超過五億人口確診，導致數百萬人死亡。這場疫情不僅使我們的生命遭受威脅，更重創全球經濟。不過，比起兩年前面對未知病毒的恐懼，擔心染疫造成的重症，現在我們的體內不再是手無寸鐵對抗病毒，而是多了一份對抗病毒的武器－新冠疫苗。

2020 年11 月，正當全球仍持續壟罩在疫情陰影之中時，美國輝瑞公司（Pfizer）／ BioNTech 公司（BNT）、莫德納生物技術公司（Moderna）相繼宣布新冠病毒mRNA 疫苗的研究成果。2020 年底，美國食品藥物管理局（U.S. Food and Drug Administration, FDA）更是陸續緊急授權輝瑞／BNT 疫苗（Pfizer–BioNTech COVID-19 vaccine）和莫德納疫苗（Moderna COVID-19 vaccine）的使用。兩款疫苗的成功與量產猶如一場及時雨，舒緩全球各地崩盤的醫療量能，並防止全球疫情跨大、造成更多人死亡。

兩家公司僅用不到12 個月的時間，就完成COVID-19mRNA疫苗的開發，而幕後的關鍵推手就是卡里科（Katalin Karikó）、魏斯曼（Drew Weissman）、庫利斯（Pieter Cullis）三位科學家。卡里科及魏斯曼找出能降低mRNA 免疫原性的方法，庫利斯則開發了脂質奈米顆粒（lipid nanoparticle, LNP），用以傳送mRNA 疫苗。今（2022）年6 月，三位也因為發現關鍵的mRNA 疫苗學觀念和方法，進而成功開發對抗COVID-19 的mRNA 疫苗，共同獲得第五屆唐獎生技醫藥獎的殊榮。

mRNA疫苗為什麼難以研發？

現在我們已經知道mRNA疫苗的設計原理是將人工設計、可轉譯出病毒蛋白質片段的mRNA包裹在脂質奈米顆粒並送入人體中，脂質奈米顆粒會在人體細胞中釋出RNA，使人體細胞能自行產出病毒蛋白質片段，並活化免疫系統（圖一）。然而，在mRNA疫苗研究之初，要將RNA 送進人體中有著兩大挑戰。首先，外來的RNA 會被體內的類鐸受體（tolllike receptors, TLR）辨識，進而觸發先天性免疫發炎反應；其次，RNA 在人體內極易降解，難以送達目標細胞或器官。

圖一｜ mRNA 疫苗設計原理

卡里科和魏斯曼：mRNA 核苷修飾技術

這也是為什麼即使科學家早在1961年就發現mRNA的存在，卻沒有人可以做出這個概念看似簡單、但在實作上卻困難重重的技術。1990 年代，任職於賓夕法尼亞大學（University of Pennsylvania）的卡里科全心投入mRNA 的相關研究，並試圖了解RNA與免疫反應的機制。……【更多內容請閱讀科學月刊第632期】