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随着信使RNA技术的不断进步，两种靶向SARS-CoV-2的mRNA疫苗在应对COVID-19大流行中发挥了至关重要的作用。这些疫苗所使用的mRNA并不是由细胞自然制造，而是通过实验室的体外转录（IVT）技术制备的。深入了解IVT mRNA在翻译过程中如何编码蛋白质的细节，特别是核糖体和转移RNA介导的蛋白质产生机制，对于未来应用此类技术具有重要意义。Mulroney等人的一项研究揭示了核糖体在特定条件下可以在经过化学修饰的核苷成分序列上停滞，这些序列被称为“滑溜溜”序列。这种停滞可能会导致蛋白质产品的异常，从而引发意想不到的后果。在核苷修饰的mRNA疫苗和其他非疫苗治疗性RNA的应用背景下，这一发现为未来的研究和应用提供了重要的警示。

Mulroney和其同事设计了一种特殊的IVT mRNA报告基因系统，以研究m1Ψ修饰对mRNA翻译准确度的影响。这个系统用于识别一种特定的翻译误差，称为+1移码。当核糖体在处理mRNA“滑移”时，导致它错过了原本应解码氨基酸的三个核苷酸中的第一个。在这种情况下，序列中的第二个核苷酸取而代之，成为新的密码子的第一个核苷酸。新的密码子现在包含了第三个核苷酸，而这个核苷酸通常是下一个密码子的一部分。此后每个密码子都受到影响，原本在正常编码序列中应被翻译的核苷酸被“移出框外”，导致蛋白质产物的氨基酸序列与预期不符。

作者的研究数据揭示，m1Ψ 修饰能够导致+1帧移现象，这一影响达到了约8%的水平，与框内蛋白质的相应量相当。帧移会导致蛋白质出现错误折叠、截短或其他异常情况，未修饰的mRNA或其他核苷修饰物（如5-甲基胞苷）并未观察到这一现象。在针对SARS-CoV-2病毒的mRNA疫苗中，例如BNT162b2（由辉瑞/BioNTech开发）和mRNA-1273（由Moderna开发），均使用了含有m1Ψ修饰的mRNA。为了进一步探究+1移码对mRNA疫苗诱导的免疫反应的影响，作者对动物和人类T细胞中的SARS-CoV-2刺突特异性反应进行了检查，解决了 +1 移码是否会影响 mRNA 疫苗诱导的免疫。

作者对成年果蝇肠道肿瘤进行了研究，这些肿瘤在表达一种进化上保守的转录因子蛋白Yorkie-Yap / Taz（激活形式称为Yki）后形成。这些肿瘤会导致与腹腔积液相关的严重恶病质综合征，称为腹胀，这是液体排泄受损的迹象。通过阻断ISC衍生肿瘤中编码配体的基因表达，作者确定了一种名为ITP的抗利尿激素（减少尿量的激素）作为肿瘤相关腹胀的有效诱导剂。他们发现，这种激素既不影响肿瘤生长，也不影响其他消耗综合征。

与抗病毒保护相关有两个关键的免疫特征与保护作用密切相关，抗体反应和T细胞反应的诱导。在抗原呈递过程中，树突状细胞这一特殊的免疫细胞起着至关重要的作用。它们利用跨越抗原长度的肽片段（这些肽片段是驱动免疫反应的蛋白质部分）来激发T细胞反应。值得注意的是，+1 移码蛋白的产生可能会引发意外的肽呈递，进而启动脱靶的T细胞反应。

作者对接种BNT162b2疫苗的小鼠的T细胞反应与接种非mRNA疫苗ChAdOx1 nCoV-19的小鼠的T细胞反应进行了比较。研究发现，两种疫苗均能引发T细胞对SARS-CoV-2刺突蛋白产生的肽的反应。然而，BNT162b2疫苗免疫的小鼠还出现了对+1移码刺突肽的T细胞反应，而ChAdOx1疫苗免疫的小鼠则未出现这种反应。

通过研究接种了BNT162b2或ChAdOx1疫苗的个体，进一步证实了这些发现。两种疫苗均能够引发针对框内肽的T细胞反应。然而，BNT162b2疫苗还诱导了对+1移码肽的T细胞反应。这表明，在翻译过程中缺乏保真度可能导致疫苗蛋白质输出的不均匀性，进而产生未曾预料到的后果。这种不均匀性可能导致脱靶免疫反应，并可能对疫苗的有效性产生影响。目前没有证据表明这种现象与COVID-19 mRNA疫苗的安全问题有直接关联。通过一系列许可后的监测系统，包括疫苗不良事件报告系统、疫苗安全数据链和临床免疫安全评估项目等，均未发现与此现象相关的安全问题。

作者研究发现，mRNA的翻译速率并不是在转录本的长度上恒定的。这主要是因为在蛋白质合成过程中，与mRNA密码子匹配并提供特定氨基酸的转移RNA（tRNA）的丰度存在差异。这意味着核糖体在某些特定的mRNA序列上可能会停滞不前，尤其是那些缺乏相应tRNA的“滑溜溜”序列。这种停滞可能导致+1移码，从而使得更丰富的tRNA得以结合，进而影响蛋白质的合成和功能。

利用标记的核苷酸进行追踪，研究者发现m1Ψ修饰的mRNA的翻译速度明显慢于未修饰的mRNA。如果m1Ψ修饰的密码子导致核糖体停滞，那么扩大可用的tRNA库应能预防这种停滞现象。使用能够结合不匹配 tRNA 的药物巴龙霉素，实验结果显示，这种药物治疗显著提高了m1Ψ修饰的mRNA的翻译速率，从而证实了核糖体停滞是导致翻译效率降低的原因。

为了探讨如何缓解核糖体停滞的问题，研究者利用了他们的体外系统进行深入研究。他们在报告基因系统中发现了可能导致核糖体停滞的“滑溜溜”序列，并针对这些序列进行了同义替换。这些替换改变了mRNA序列，但并没有改变所编码的氨基酸。这样做的目的是在维持正确的氨基酸序列的同时，尽可能减小“滑溜溜”序列的影响。实验结果表明，经过同义替换后的序列在体外减少了+1个移码产物，这为改善核糖体停滞现象提供了有效的方法。

这项研究对于开发修饰的mRNA产品具有深远的意义。进一步评估 T 细胞和抗体对由 m1Ψ 修饰的 mRNA 疫苗编码的疫苗抗原制成的 +1 移码蛋白产物的反应将提供信息。脱靶的T细胞或抗体反应有可能错误地针对与疫苗无关的靶蛋白，这不仅会影响产品的性能，还可能导致体内产生不必要的复杂性。Mulroney及其同事的研究为我们理解mRNA修饰序列的设计提供了一个重要的视角，这对于改进未来的疫苗设计至关重要。有必要进行研究，以确认和扩展由mRNA修饰引起的体内移码的影响，以及研究其他改善方法。