WCHの文章の中に、筋肉注射での事故(静脈損傷)の可能性について言及された所があった。

以下のmRNAワクチンの新方向性を示す論文を紹介する。

LNPはそれ自身でもアレルギーを起こす可能性がある、これが避けられる可能性を示したもの。

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Carrier-free mRNA vaccine induces robust immunity against SARS-CoV-2 in mice and non-human primates without systemic reactogenicity
carrier-free-mRNAワクチンは、全身反応性なしにマウスと非ヒト霊長類でSARS-CoV-2に対する強力な免疫を誘導する

Saed Abbasi, Miki Matsui-Masai, Fumihiko Yasui, Michinori Kohara, Kazunori Kataoka, Satoshi Uchida;
Open AccessPublished:April 2, 2024, DOI:https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2024.03.022
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Carrier-free naked mRNA vaccines may reduce the reactogenicity associated with delivery carriers; 
however, their effectiveness against infectious diseases has been suboptimal. 
To boost efficacy, we targeted the skin layer rich in antigen-presenting cells (APCs) and utilized a jet injector. 
The jet injection efficiently introduced naked mRNA into skin cells, including APCs in mice. 

キャリアフリーの裸のmRNAワクチンは、送達キャリアに関連する反応原性を軽減する可能性がありますが、感染症に対する有効性は最適とは言えません。
有効性を高めるために、抗原提示細胞(APC)が豊富な皮膚層をターゲットにし、ジェットインジェクターを使用しました。
ジェット注射により、マウスのAPCを含む皮膚細胞に裸のmRNAが効率的に導入されました。

Further analyses indicated that APCs, after taking up antigen mRNA in the skin, migrated to the lymph nodes (LNs) for antigen presentation. 
Additionally, the jet injection provoked localized lymphocyte infiltration in the skin, serving as a physical adjuvant for vaccination. 
Without a delivery carrier, our approach confined mRNA distribution to the injection site, preventing systemic mRNA leakage and associated systemic proinflammatory reactions. 

さらに分析を進めると、APC は皮膚で抗原 mRNA を取り込んだ後、抗原提示のためにリンパ節 (LN) に移動することが示されました。
さらに、ジェット注射は皮膚に局所的なリンパ球浸潤を引き起こし、ワクチン接種の物理的アジュバントとして機能します。
送達キャリアなしで、私たちのアプローチは mRNA の分布を注射部位に限定し、全身の mRNA 漏出とそれに伴う全身性炎症誘発反応を防止します。


In mouse vaccination, the naked mRNA jet injection elicited robust antigen-specific antibody production over 6 months, along with germinal center formation in LNs and the induction of both CD4- and CD8-positive T cells. 
By targeting the SARS-CoV-2 spike protein, this approach provided protection against viral challenge. 
Furthermore, our approach generated neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 in non-human primates at levels comparable to those observed in mice. 
In conclusion, our approach offers a safe and effective option for mRNA vaccines targeting infectious diseases.

マウスワクチン接種では、裸のmRNAジェット注射により、6か月にわたって強力な抗原特異的抗体産生が誘発され、リンパ節での胚中心形成とCD4陽性およびCD8陽性T細胞の誘導が見られました。
SARS-CoV-2スパイクタンパク質を標的とすることで、このアプローチはウイルス感染に対する防御を提供しました。
さらに、私たちのアプローチは、マウスで観察されるレベルと同等のレベルで、非ヒト霊長類におけるSARS-CoV-2に対する中和抗体を生成しました。
結論として、私たちのアプローチは、感染症を標的とするmRNAワクチンの安全で効果的な選択肢を提供します。

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Introduction

The use of antigen-encoding messenger RNA (mRNA) has instigated a paradigm shift in vaccine development because of its high efficiency in vaccination, ease of mRNA sequence designing, and scalability for billions of doses per year. 1,2,3(これはref.#)

In 2020, two novel mRNA vaccines, BNT162b2 and mRNA-1273, received emergency approval for use against the coronavirus disease 2019 (COVID-19) caused by SARS-CoV-2 infection, showing >90% efficacy in preventing the symptomatic disease. 4,5 


Both vaccines use lipid nanoparticles (LNPs) as the delivery system, which protect mRNA from enzymatic degradation, facilitate its intracellular delivery, and act as an immunostimulatory adjuvant. 6,7,8 

どちらのワクチンも、脂質ナノ粒子(LNP)を送達システムとして使用しており、mRNAを酵素分解から保護し、細胞内送達を促進し、免疫刺激アジュバントとして機能します。

LNPs can distribute broadly to the lymph nodes (LNs), spleen, and liver following local injection in small and large mammals. 8,9,10,11,12 
While the distribution of LNPs to the lymphoid organs, e.g., the spleen and LNs, benefits vaccination processes, their systemic distribution could be reactogenic. 

LNP は、小型および大型哺乳類に局所的に注射すると、リンパ節 (LN)、脾臓、肝臓に広く分布します。<-----(!)
LNP が脾臓や LN などのリンパ器官に分布するとワクチン接種プロセスにメリットがありますが、全身に分布すると反応を引き起こす可能性があります。

Even though mRNA-LNP vaccines have shown high safety profiles with minimal occurrence of severe adverse effects in clinical trials and real-world evidence, 4,5,13 
there is room for further reducing reactogenicity to enhance the overall benefits of mRNA vaccines. 

mRNA-LNPワクチンは、臨床試験や実臨床でのエビデンスにおいて重篤な副作用の発生が最小限に抑えられ、高い安全性プロファイルを示しているものの、
mRNAワクチンの全体的な利点を高めるために、反応原性をさらに低減する余地があります。

This challenge has spurred extensive research in the field to explore alternative solutions aimed at mitigating the systemic reactogenicity. 14,15 
Notably, reducing the incidence of reactogenic events could reduce vaccine hesitancy. 16
In this context, enabling naked mRNA vaccines could enhance vaccine tolerability, establishing a new class of effective COVID-19 vaccines. 

However, this approach is challenging, given the multifunctional attributes of LNPs in potentiating mRNA vaccines. 
Indeed, the robustness of naked mRNA in protection against infectious diseases has not been well demonstrated, except for promising outcomes observed with naked self-replicating mRNA following in vivo electroporation. 17,18

このアプローチは、mRNAワクチンの効力を高めるLNPの多機能性を考えると、難しいものです。
実際、裸のmRNAが感染症に対する防御力に優れているかどうかは、生体内電気穿孔法による裸の自己複製mRNAで観察された有望な結果を除いて、十分に実証されていません。

Optimizing the delivery route can improve vaccination efficiency. 
Both BNT162b2 and mRNA-1273 are administered by intramuscular (i.m.) injections. 
Nevertheless, the skin represents a potent vaccination target because the epidermis and dermis have higher antigen-presenting cell (APC) density than the muscle tissue. 19,20 
Recent clinical trials showed that the intradermal (i.d.) delivery of BNT162b2 and mRNA-1273 achieved dose sparing at one-tenth to one-fifth of the i.m. dose, with a trend of alleviated adverse effects. 21,22,23 

However, administering i.d. vaccines requires highly trained medical personnel, making it difficult to perform routinely in the clinic. 24
Besides the difficulty in the procedure of i.d. administration, naked mRNA as i.d. vaccines remains challenging because of the poor stability and inefficient cellular uptake of mRNA in the skin. 25 

Indeed, naked mRNA i.d. vaccines yielded little or no antibody responses and only modest CD8+ cellular immunity previously. 18,26,27 
The rapid delivery kinetics are crucial for internalizing naked mRNA into the cells before its degradation in the cutaneous space. 

To address these issues, herein, we employed a needle-free, pyro-drive liquid jet injector (PYRO), which facilitates the internalization of macromolecules into skin cells through the instantaneous rise of liquid pressure without any complicated administration procedure. 28,29 
As a result, rapid cellular uptake of mRNA following PYRO injection allowed for overcoming enzymatic mRNA degradation, leading to efficient protein production from naked mRNA in the skin. 

これらの問題に対処するため、ここでは、複雑な投与手順を必要とせず、液体圧力の瞬間的な上昇を通じて高分子の皮膚細胞への内部化を促進する、針のないパイロドライブ液体ジェットインジェクター(PYRO)を採用しました。28,29
その結果、PYRO注射後のmRNAの急速な細胞内取り込みにより、酵素によるmRNA分解を克服し、皮膚内の裸のmRNAから効率的にタンパク質を生成できるようになりました。

Moreover, we revealed a potential function of PYRO injection as an immunostimulatory adjuvant. PYRO injection elicited localized proinflammatory reactions at the injection site, presumably by provoking physical stress at the injection site. 

Such proinflammatory reactions may serve as a physical adjuvant to potentiate immune responses. 
From a safety viewpoint, our approach of using naked mRNA restricted mRNA distribution to the injection site, avoiding systemic proinflammatory reactions after vaccination. 
Ultimately, PYRO-injected naked mRNA elicited robust vaccination effects in mice and non-human primates (NHPs) without systemic reactogenicity and provided a protective effect in a SARS-CoV-2 challenge test in mice.

このような炎症誘発反応は、免疫反応を増強する物理的アジュバントとして機能する可能性があります。
安全性の観点から、裸のmRNAを使用するという私たちのアプローチは、mRNAの分布を注射部位に制限し、ワクチン接種後の全身性炎症誘発反応を回避しました。
最終的に、PYROを注入した裸のmRNAは、全身性反応原性なしにマウスと非ヒト霊長類(NHP)で強力なワクチン効果を引き出し、マウスでのSARS-CoV-2チャレンジテストで保護効果を示しました。