RNAワクチンによって生成される「ウイルス」は体に有害ですか？

レビュー専門家：首都医科大学北京同仁病院呼吸器科副主任医師、顧海同氏

B型肝炎ワクチン、ポリオワクチン、HPVワクチン…私たちの生活では、さまざまなワクチンに接することになります。ワクチン接種は感染症を予防し、制御するための最も経済的で便利な方法です。 COVID-19パンデミックの発生以来、ほぼすべての人がCOVID-19ワクチンの接種を受けています。皆さんがよくご存知の不活化ワクチンの他に、皆さんの話題によく登場するRNAワクチンもあります。では、RNAワクチンは通常のワクチンと比べてどのような価値が違うのでしょうか？

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RNAワクチンとは何ですか?

RNA は生物細胞や一部のウイルスの遺伝情報の担体であり、主にメッセンジャー RNA (mRNA)、トランスファー RNA (tRNA)、リボソーム RNA (rRNA) に分けられます。生物において、RNA は主に DNA をタンパク質に変換する役割を担っています。 DNAが暗号化された設計図だとすると、RNAは設計図を実際に使える形に加工し、DNAに含まれる遺伝暗号を解読（転写）し、翻訳によってタンパク質の原型となるペプチド鎖を形成するエンジニアです。

RNAとDNAの構成

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RNAワクチンの有効性はメッセンジャーRNA（mRNA）の特性にあります。 1990年代初頭、科学者たちは試験管内で転写されたmRNAをマウスに注入し、それがマウス内で発現し、用量依存的に関連タンパク質を生成し、免疫反応を誘発できることを発見しました。これがmRNAワクチンの原型です。抗原タンパク質をコードするmRNAを人体に注入すると、体内で抗原タンパク質が合成され、人体で免疫反応が誘発され、病原体感染と戦うことができます。これがmRNAワクチンです。

mRNAの主な機能は、タンパク質上で遺伝情報の表現を実現することであり、遺伝情報伝達の過程における橋渡しの役割を果たします。 RNAワクチンでは、ウイルスのmRNAを注入することで体の免疫が活性化され、実際のウイルスが侵入した際に防御の役割を果たすことができる。

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RNAワクチンと従来のワクチンの違いは何ですか?

誰もが子供の頃に砂糖の錠剤を食べたことがあると思います。この白い「砂糖」は、実はポリオワクチン（bOPV）です。この砂糖の錠剤には、従来のワクチンの一種である生弱毒化ワクチンが含まれており、これは毒性が大幅に低減されたポリオウイルスです。従来の不活化ワクチンまたは弱毒化ワクチンは、死んだウイルスまたは毒性が大幅に低下したウイルスを体内に注入し、体の免疫システムがそれらを認識して免疫反応を起こし、体内の実際のウイルスに対処できる抗体を生成するワクチンです。

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従来のワクチンは、期間限定の武器（抗体）を体に与えるようなものです。この武器だけが敵（ウイルス）を倒すことができます。敵が侵入してきたら武器を使って激しく攻撃します。ただし、この武器は時間制限があり、持続時間も限られているため、定期的に武器を補充する必要があります（ワクチンは複数回注入されます）。

RNAワクチンと従来のワクチンの違いは、ウイルスの遺伝情報であるmRNAを注入することです。注入された mRNA は体内で通常の翻訳を経ていくつかの「ウイルス」を形成します。この「ウイルス」は本物のウイルスと同じタンパク質殻を持っているため、免疫システムがそれを認識して記憶することができます。実際のウイルスが侵入すると、免疫システムがそれを認識して抵抗することができます。さらに、この「ウイルス」が体に害を及ぼすのではないかと心配する必要はありません。 RNAワクチンにはウイルスの遺伝物質の断片しか含まれておらず、体内で完全なウイルスを合成することはできません。 RNAワクチンは、免疫系にウイルスの写真を与えるようなもので、免疫系がウイルスの外観を記憶できるようにします。

mRNAワクチンの原理

ソース | 「感染症に対する mRNA ワクチン: 原理、投与、臨床応用」

したがって、従来のワクチンと RNA ワクチンの違いは、RNA ワクチンでは生物が自ら「ウイルス」を生成できるのに対し、従来のワクチンでは不活化または弱毒化したウイルスを注射して体内で抗体を生成できるようにするという点です。

RNAワクチンの利点

過去 20 年間に登場したワクチン製品として、RNA ワクチンは従来のワクチンに比べて比類のない利点を持っています。

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（１）RNAワクチンはより安全である

RNAワクチンは主にウイルスのmRNAを体内に導入します。ウイルスの特性上、体内でウイルスタンパク質を生成させた後は自動的に破壊され、体内に長期間留まることはありません。ワクチン接種を受けた人々の感染リスクは非常に低いです。

もう一つの懸念もあります。 RNAは遺伝物質なので、自身のゲノムに影響を与え、突然変異などの副作用を引き起こすのでしょうか？実際のところ、心配する必要は全くありません。 RNAワクチン中のmRNAはゲノムに組み込まれることはなく、感染や変異のリスクはありません。ヒトゲノムは細胞核内に存在しますが、mRNAは主に細胞質内で機能します。細胞核の核膜は、ワクチンによって導入された mRNA をブロックする壁のようなものです。さらに、逆転写酵素がないため、ワクチンに注入されたmRNAはウイルスタンパク質の翻訳にしか使用できず、私たちの遺伝子に影響を与えるDNAに逆転写することはできません。

（２）ワクチンはより効果的である

mRNA をより安定させ、より効率的に翻訳できるさまざまな改変方法があるため、同時に、送達方法の開発により、mRNAを細胞内に素早く送達し、機能させることができるようになります。

（３）RNAワクチンはより効果的で、ワクチン接種回数も少なくて済む

RNAワクチンは、ウイルスの遺伝情報の断片を体内に導入することに依存しています。この方法によって得られる免疫は従来のワクチンによって得られる免疫よりも長く持続し、最大限の予防率を達成するために必要なワクチン接種回数が少なくなります。これは主に、mRNA が細胞を制御してウイルス特性を持つ「ウイルス」タンパク質を生成し、免疫システムがそれを「記憶」できるようにするためです。実際のウイルスが攻撃すると、免疫システムはウイルス上のタンパク質を認識し、効果的な免疫を生み出すことができます。従来のワクチンの原理はこのようなものではありません。主にウイルスを導入することで免疫系を刺激し、抗体を生成します。抗体の効果は持続期間が限られているため、より伝統的なワクチン接種が必要となり、その効果はRNAワクチンほど顕著ではありません。

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（４）RNAワクチン製造の利便性

不活化ワクチンの開発には、細胞培養、細胞からのウイルスの抽出、そしてウイルスを殺して不活化するか、毒性を軽減することが必要です。これは難しい作業であり、数か月、あるいは数年かかることもよくあります。しかし、RNAワクチンの製造には細胞を使用する必要はありません。現在の体外転写技術では、ウイルスのRNA断片を研究するだけで、RNAワクチンを非常に迅速かつ安価に大量生産することができます。従来のワクチンの5～6か月の製造サイクルと比較すると、 mRNAワクチンは40日以内にワクチンサンプルの製造と準備を完了し、大量生産が可能になるため、突発的な感染症の発生にうまく対応できると期待されています。

RNAワクチンの見通しは非常に良好です。最近では、深刻な病気であるがんに対するmRNAワクチンの開発も始まって​​おり、2030年までに開発が成功すると予想されています。その時までに、RNAワクチンは人類の生命と健康を確保するための大きな保証となることができるでしょう。この日を楽しみにし、RNAワクチン技術が完全に成熟する未来を楽しみにしましょう。