mRNAワクチン：なぜ、レトロポジションの生物学は無視されるのか？
mRNA Vaccines: Why Is the Biology of Retroposition Ignored?

図2　BNT162b2 mRNAの基本的な配列特性は、レトロコピーを生成する親遺伝子の範囲内であることがわかる

ジッタープロットは、親遺伝子（青い点）と全遺伝子（灰色の点）がx軸に沿ってランダムに分布している。赤い三角形は、BNT162b2 mRNAの値を示している。親遺伝子平均（青破線）と全遺伝子平均（灰色実線）の差の有意性は、順列検定（両側、106回の順列）を用いて検定した。初期リストには、503個のヒト[37]と1663個のマウスの親遺伝子名が含まれていた[40]。すべてのマウスと496のヒトの親遺伝子名を配列データにリンクすることに成功した。ポリAテール長は、7760（オルガノイド、レプリケート1）および9132（iPSC、レプリケート1）のヒト遺伝子について、遺伝子ごとに複数の推定値を平均化することによって得られた[89]。(A) マウスのcDNA長さの比較（p= 0; 22,770の全遺伝子、1663の親遺伝子、Ensembl GRCm38.86)。(B）ヒトのcDNA長さの比較（p = 0; 22,964個の全遺伝子、496個の親遺伝子、Ensemble GRCh38.86)。(C）マウスにおけるGC含量の比較（p = 0.00021;22,770 全遺伝子、1663 親遺伝子、Ensembl GRCm38.86）。(D) ヒトにおけるGC含量の比較（p = 0; 22,964個の全遺伝子、498個の親遺伝子、Ensemble GRCh38.86）。(E）ヒトiPSC由来大脳オルガノイドにおけるポリAテール長の比較（p = 0.69; 7760全遺伝子、330親遺伝子、Ensemble GRCh38.84）．(F) ヒト人工多能性幹細胞（iPSC）におけるポリAテール長の比較（p= 0.26; 全遺伝子9132個、親遺伝子369個、Ensemble GRCh38.84）．

翻訳と安定性を向上させるために、ワクチンmRNAは頻繁に配列および/またはコドンの最適化が行われ[1,6,56,150]、この最適化はGC含量に影響を与える可能性がある。そこで、BNT162b2 mRNAが親遺伝子の範囲外だろうかどうかを確認するために、マウスとヒトのGC含量を探索した。mRNAの長さ解析と同様に、親遺伝子のGC含量は広い範囲の値を示している（図2C,D）。マウスでは、親遺伝子のGC含量の平均値はゲノム平均値とほぼ等しいが（図2C）、ヒトでは、親遺伝子はやや低い値を示す傾向にある（図2D）。BNT162b2 mRNAのGC含量は親遺伝子の平均値より高いが、その範囲内である（図2C、D）。したがって、BNT162b2のGC含量の特殊性がその逆位を妨げるとは考えにくい。

これまで解析したmRNAの配列は、バイオインフォマティクスのcDNA配列（コード配列+非翻訳領域、ポリAテールを除く）に対応している。一般的に、ポリAテールは転写後に付加されるため、ゲノムベースの解析では考慮されず、その塩基配列を正確に復元することは技術的に困難であった。しかし、トランスクリプトームスケールでのポリAテール配列決定法は継続的に改善されており、最近得られたデータセットは、その長さの分布について洞察を得る機会を与えてくれる[89]。ここでは、ヒトの人工多能性幹細胞（iPS細胞）とiPS細胞由来の脳オルガノイドにおいて、FLAM-seqを用いて推定したポリAテールの長さを調べた[89]。既知の親遺伝子と全コード遺伝子の平均ポリAテール長に違いは見られなかった（図1E,F）。親遺伝子のポリAテール長の分布範囲はかなり広く（図1E,F）、L1マシンはポリAテール長の変動にほとんど影響されないことがわかる。BNT162b2のポリAテールは110ヌクレオチドであり、これらの値の範囲内にあるため、ポリAテールの長さに関するレトロポジションの困難は特に予想されない。この時点で、ポリAテールは他のmRNAワクチン候補にも存在することに言及する価値がある[5,151,152]。

この単純なアドホック比較解析は、現存する集団でレトロコピーを活発に生み出す親遺伝子の長さ、GC含量、ポリAテール長を対象としている（図2）が、他のデータセットや配列特性を考慮したり、より高度な分析アプローチを用いることで拡張できるかもしれない。しかし、その主な目的は、ワクチンmRNAを含む、ヒト細胞内のポリAテールを含むmRNAが、L1機構によってゲノムに組み込まれる可能性があることを示すことである。また、例えば[6,10,23,24,25]のように、mRNAベースの治療薬が統合の安全性があるとテストせずに仮定するのは非常に危険であることを明らかにした。

7.薬理学的側面

合成mRNAは、そのヌクレオチド配列、製剤、投与経路に依存する、かなり複雑な薬理作用を有する[10,56,143]。ヌクレオチド配列以外にも、L1エレメントを介した合成mRNAのゲノム統合の可能性は、組織や臓器におけるその分布、ひいては細胞質におけるその濃度と安定性に依存する（表1）。1回の投与における合成mRNAの量は、mRNAワクチンの薬物動態と薬力学を決定する最初の要因である[10,143]。したがって、BNT162b2およびmRNA-1273の申告値を考慮することは有益である。30μgのBNT162b2を1回投与すると[1,140]、約1.3×10^13個の合成mRNA分子が存在する。細胞質への経路におけるワクチンmRNAの損失を無視し、ヒト体内のおよそ3×10^12個の有核細胞間で均質に分布していると仮定すると[153]、すべての有核細胞は約26個のmRNAコピーを受け取ることができる。これは、細胞あたり平均25個のmRNAコピーを持つ発現ヒトタンパク質コード遺伝子と比較すると、かなりの量である[154]。これらの値は、BNT162b2の1回の投与で送達されるワクチンmRNAの量が、理論的には、原理的に逆接続を受けることができるすべての単一のヒト細胞のトランスクリプトームを再プログラムするのに十分な量であることを示している。mRNA-1273ワクチンの配列が非公開であるため、同様の計算はできないが、その配列長およびヌクレオチド組成がBNT162b2と同等であると仮定すると[2,5,56]、mRNA-1273ワクチンの単一用量は100μgの合成mRNAを含むため、有核細胞あたりのmRNA分子数はさらに多くなる可能性がある[2,56]。この計算により、ワクチンmRNAの細胞内取り込みの理論的上限が得られる。しかし、合成mRNAの複雑な薬理学[10]と文献上のデータがかなり限られているため、下限を推定するのはより困難である[1, 2, 56, 140]。

筋肉内接種後、BNT162b2とmRNA-1273 mRNA 分子は細胞質に到達し、そこで、SARS-CoV-2 スパイクプロテインに翻訳され、最終的に防御免疫応答を引き起こす[1,2,56,143,155]。侵入部位から細胞質までのこの道のりで、いくつかの裸の未修飾mRNAは、遍在する細胞外リボヌクレアーゼによってほとんど分解されるであろう[5,6,10,156]。エンドサイトーシスによって最終的に細胞内に入った残りのmRNA は、主にエンドソームに巻き込まれ、時間の経過とともに分解される[10,56,155,156]。その上、ヌクレオシドが修飾されていない裸のmRNAは、エンドソームやサイトゾルにおいてパターン認識受容体によって検出され、インターフェロンシグナルなどの経路を引き起こすことによって、RNA分解を促進し、炎症を誘発し、翻訳や複製を阻害する[5, 10,56]。したがって、一部の外部mRNAがサイトゾルに到達したとしても、その半減期は大きく損なわれているはずだ。このような外部RNAに対する複数の自然免疫機構は、真核細胞がトランスクリプトームの再プログラミングを回避するための強い選択的圧力下にあることを示している。外部mRNAの細胞質への侵入と活性化を防ぐことで、これらの保護機構は、外部mRNAと内因性L1機構との相互作用の可能性をほぼ排除し、その結果、一部の外部mRNAが逆位置に置かれる可能性を低くする。

しかし、mRNAワクチンが効果を発揮するためには、外来RNAに対するこれらの生得的防御機構を克服し、細胞質に到達し、リボソームによって効率的に翻訳されなければならない[6,10]。BNT162b2およびmRNA-1273ワクチンの場合、これは、合成mRNAを安定化させ、生得的な防御機構からほとんど見えないようにする精巧な配列最適化とヌクレオシド修飾によって達成される（表1）[1、2、6、10、56]。さらに、過酷な細胞外環境から守るために、合成mRNAは脂質ナノ粒子（LNP）に配合され、細胞への取り込みとエンドソームからの脱出による細胞質への侵入を促進する[1,2,10,56,143]。ワクチンmRNAの細胞質への送達を改善するこれらの顕著な工学的成果は、ワクチンmRNAのレトロポジションの可能性を不注意にも高めていることに注意することが重要である（表1、図1C）。この欠点は、原理的に、ワクチンmRNAの細胞質への送達を改善すると、内因性のL1機構との相互作用の確率が高まるという事実に起因している。しかしながら、ワクチンmRNAの安定性が向上し、LNPが形成されたとしても、初期投与量のかなりの部分が分解され、細胞質に到達することはない[143,155]。残念ながら、BNT162b2およびmRNA-1273に関する公開されているアクセス可能な情報では、ワクチンmRNAの初期投与量の何パーセントが細胞質で生物学的に利用可能になるかは明らかになっていない[1,2,143]。いずれにせよ、ワクチンmRNAの細胞質への送達をさらに改善することは、mRNAワクチン学の分野で大きく追求されている目標であり[6, 10, 143, 155, 157, 158]、同時にL1による逆接着の可能性を高めることになる（図1C、表1）。

細胞質内のすべてのmRNA 分子は、多くの分解経路の一つを通じて最終的に崩壊する[159,160]。一度分解されると置換されない外来ワクチンmRNAとは対照的に[6,10,157]、内因性mRNAのレベルは転写と崩壊の間の相互作用によって制御されている[159,160]。他のすべてのパラメータを無視した場合、これは、L1を介した逆接の確率が、細胞内に一過性に存在するワクチンmRNAよりも、典型的な発現レベルを持つ内因性遺伝子の方が高いことを意味することになる。しかし、いくつかの追加的な要因が、ワクチンmRNAの逆接続の可能性を高める。個体あたりの投与回数は、ワクチンmRNAがL1機械と出会う時間を長くするため、逆接の可能性を直接的に増加させる（表1）。当初、BNT162b2およびmRNA-1273は、それぞれ3週間および1カ月の間隔で2回の連続投与として筋肉内投与された[1,2,56]。しかし、その後、追加のブースター接種が導入された[141,142]。必要な接種回数が増えれば増えるほど、ワクチンmRNAのレトロポジションの可能性が高まることは明らかだ。これは、現在のインフルエンザに対する季節性ワクチン接種プログラムのように、mRNAワクチンを長期間繰り返し接種する必要がある場合に、特に顕著な問題となる可能性がある[142,161]。

ワクチンmRNAゲノムの統合の可能性に影響する追加の特性は、ワクチンmRNA分子の安定性である。真核細胞における内因性mRNA分子のターンオーバーは大きな変動性を示し、平均半減期は約7時間と推定されている[138]。細胞内のワクチンmRNAの半減期の正確な測定値は公開されていないが[1,2]、ワクチンmRNAの配列とコドンの最適化は、翻訳効率を改善する目的で、その機能的半減期を延長することが明らかである[6,10,27,56,138,139]。間違いなく、この機能的半減期の延長は、ワクチンmRNAがL1機構に遭遇し、最終的にゲノムにレトロポーズする可能性を高める（表1）。さらに、ワクチンmRNAが、mRNAの貯蔵と崩壊の制御に関与するリボ核タンパク質顆粒[28,159,162,163]や、細胞質に存在するL1リボ核タンパク質粒子とどのように相互作用するかは、まだ解明されていない[164].

8.生体内分布のプロファイル

L1エレメントの活性は細胞、組織、臓器によって異なるため、生体内分布プロファイルはワクチンmRNAゲノム統合の可能性を決定するもう一つの重要なパラメータである[99,100,114]。興味深いことに、BNT162b2ワクチンについては、直接的な生体内分布研究は実施されていない[1]。しかし、マウスとラットを用いた代理研究では、注射部位から肝臓、副腎、脾臓、生殖腺を含むほとんどの組織へ、異なる量ではあるが分布することが示されている[1]。mRNA-1273ワクチンの直接的な分布および薬物動態試験も実施されていないが、同じLNPとサイトメガロウイルス抗原をコードするmRNAのカクテルを用いたラットでの研究は、腎臓を除くこれらのmRNAが、注射部位筋肉、近位および遠位リンパ節、脾臓、目、心臓、肺、脳および精巣を含むすべての検査組織で、さまざまなレベルで検出できることを示している[2]。特に、卵巣へのmRNAの分布は、規制文書に説明されているように、この研究に雌ラットが含まれていなかったので、テストされていない[2]。明らかに、これらの代理生体分布プロファイルは、肝臓[127]、脾臓[106]、脳[60,99,117,118,119,120,121]、副腎[106]、筋肉[104,131,165] および性腺[96,105,106,109,112]など、L1要素の活動を示すことが知られている器官に大幅に重なる（表1）。

BNT162b2またはmRNA-1273の単回投与におけるワクチンmRNAの量を考慮すると、これらの厳密な局所分布でも完全な全身分布でもないパターンは、一部の組織においてワクチンmRNAがかなり高い濃度で蓄積され、受容細胞の外来mRNA取り込み能力を飽和する可能性があることを示唆している[10，166]。L1を介したレトロポジションの可能性をより正確に評価するためには、どのような細胞タイプがワクチンmRNAを取り込むことができるかを理解することが重要である。規制当局によれば、接種部位と排泄節に存在する樹状細胞とマクロファージは、BNT162b2ワクチンとmRNA-1273ワクチンの標的となる2つの主要な細胞タイプである[167]。しかし、BNT162b2ワクチンの評価報告書では、専門の抗原提示細胞（APC）以外の細胞がワクチン由来のスパイクプロテインを一過性に発現するかどうかは不明であるとしている[1]。同様に、mRNA-1273ワクチン評価報告書では、送達されたワクチンmRNAは主にマクロファージと樹状細胞によって発現されると宣言されている[2]。これは、mRNA-1273が他の細胞種でも発現していることを明らかにするものである。また、BNT162b2およびmRNA-1273を樹状細胞およびマクロファージに排他的/優先的に駆動する作用メカニズムが存在するとしても、これらの文書では説明されていないことを示している[1,2,167]。

マクロファージや樹状細胞は、専門的な抗原提示細胞（APC）として、その環境をサンプリングすることに特化しているが、基本的にすべての有核細胞はエンドサイトーシス能力を有している。いくつかの研究から、mRNA LNPの細胞への取り込みは、アポリポタンパク質E（ApoE）のLNPへの結合と、低密度リポタンパク質（LDL）受容体によって促進されるその後のエンドサイトーシスに依存することが示されている[56, 166, 168, 169]．ApoE、LDLおよびLDL様受容体は、体中の多くの細胞タイプで発現しているため[170,171]、mRNA LNPを内在化する細胞タイプはAPCだけではないと予想される[56,169]。例えば、筋細胞、上皮細胞、線維芽細胞がワクチンmRNAを取り込み、その発現に寄与することを示す研究もある[56,172,173,174]。これらの考察から、樹状細胞やマクロファージ以外の細胞種がBNT162b2やmRNA-1273のワクチンmRNAを内在化する可能性が最も高く、L1機械とワクチンmRNAの潜在的な出会いは、幅広い組織内の多様な細胞種で起こる可能性があると考えられる（表1）。

エンドサイトーシス後、mRNAを含むLNPは後期エンドソームで再包装され、細胞外小胞（EV）として細胞外空間に分泌されるという最近の発見により、LNP製外来mRNAの輸送と摂取における別のレベルの複雑さが生じる（図1C）[57].これらのワクチンmRNA EV（エンドEV）は、他の臓器への生体内試験輸送中に細胞外液中の外来mRNAを保護し、無傷の外来mRNAを遠くのレシピエント細胞の細胞質に送達する[57,58,175,176,177]。ワクチンmRNA EVはサイズが小さいため、自然免疫機構に対してはLNPよりも見えにくく、血管内皮や細胞外マトリックスを通過することができる[57,178]。樹状細胞[179]やマクロファージ[180]など多くの細胞種がEVを分泌することを考えると、外来mRNAが到達し得る細胞や組織の範囲は、LNPsルートのみと比較して大幅に拡大する（図1C）。最近の研究では、培養細胞中のL1 mRNAもEVにパッケージされ、EVを介してレシピエント細胞に送達され、そのゲノムにレトロポーズされることが示された（図1A）[53]。これらのことから、EVのダイナミクスは、活性型L1エレメントとワクチンmRNAの相互作用の確率を大幅に引き上げることが示唆される（図1C、表1）。

体細胞や生殖細胞におけるワクチンmRNAのゲノム統合の可能性（図1）は、考慮すべき唯一の副作用ではない。理論的には、ワクチンmRNAは精子RNAカーゴを介してエピジェネティックに継承される可能性もある[181,182,183,184]。これは、男性の生殖細胞系列の精巣細胞がワクチンmRNAを含むLNPまたはEVを取り込み、これらのmRNAがその後精子に到達した場合に起こり得る[182,183,185]。あるいは、精巣上体で機能的に成熟する間に、精子は精巣上体EVによって送達されたワクチンmRNAを積極的に内在化する可能性もある[184,185]。ヒト精子におけるワクチンmRNAの存在と統合は、他の統合関連組織と比較して、ワクチン接種を受けた男性の精液が比較的アクセスしやすい体液であるため、比較的容易に試験することができる。

9.最後に

さらに言及すべき点がいくつかある。SARS-CoV-2を含むウイルスによるヒト細胞の感染が、その内在性L1レトロエレメントの活性を高めることを報告した論文がいくつかあり[54、55、144、145、146]、これはL1活性の推定環境調節と一致している[114]。これらの知見は、逆説的ではあるが、ウイルス感染活動中または治癒後のmRNAワクチン接種は、ワクチンmRNAゲノムの統合の可能性を高める可能性があることを示唆している。COVID-19ワクチンmRNAはSARS-CoV-2スパイクプロテインをコードしている[56]。実際、最近の研究では、感染すると、SARS-CoV-2のサブゲノムmRNAはL1エレメントによって逆転写され、感染細胞のゲノムに統合されることが示されている[54]が、別の研究ではこれらの結果に一部異議を唱えている[55]。興味深いことに、スパイクmRNAを含むSARS-CoV-2ゲノムの3′末端に近いmRNAの断片は、5′末端に近い配列よりも頻繁に細胞DNAに統合される[54]。この統合の偏りは、著者らによって示唆されたように、SARS-CoV-2サブゲノムmRNAの存在量の違い[186]に関連している可能性がある[54]。しかし、これは、サブゲノムmRNAの入れ子構造[186]と、ポリAテールに依存し[51]、3′末端からの距離が長くなると転写物を切断しやすいL1レトロポジションの機構を反映しているとも考えられる。

L1レトロトランスポゾンの活動は複製と密接に関連しており[47,86,187,188]、細胞mRNAのレトロポジションは細胞分裂と連動していることが示唆された[37,64]。このことは、ヒトの増殖細胞集団において、ワクチンmRNAのゲノム統合のリスクが高まる可能性があることを示唆している。腫瘍については、ワクチンmRNAの生物学的分布プロファイルを入手することができない。しかし、腫瘍細胞におけるL1再転写の上昇と相まって、複製活性が上昇していることから[84]、腫瘍はワクチンmRNAのゲノム統合の可能性にとって好ましい環境と言える（表1）。この点で、マウス腫瘍モデルにおけるmRNAワクチンの生物学的分布プロファイルをテストし、最終的な体細胞逆位事象を探すことは非常に有益であろう。実際、本論文のプレプリントバージョンが公開されてから約半年後に、ヒト肝腫瘍細胞株におけるBNT162b2の高レベルの取り込みとその逆転写を報告する実験的研究が発表された[189]。

一見すると、mRNAワクチンを接種しても、個体および集団レベルでの一次逆位率を変化させることはできないように見える。その理由は、ワクチンのmRNAは直接変異原性がなく、ゲノム統合の可能性があるルートは内因性の細胞メカニズム、すなわち利用可能なmRNAプールを継続的に操作するL1エレメントの活性に依存するためだ。とはいえ、一次レトロポジション率の変化の可能性は、LNP製mRNAのワクチン接種がL1活性を変調させないことを試験せずに除外することはできないので、直ちに否定すべきではない。すでに説明したように、ウイルス感染[54,55,144,145,146]など、多くの外来因子がL1活性を修飾することはよく知られている[114]。

一方、ワクチンmRNAゲノムを統合することで、レトロコピーされる可能性のある配列のスペクトルが広がることは明らかである（図1）。私たちの細胞は、固有遺伝子のレトロコピーを生成するL1エレメントの活動から生じる突然変異の圧力下で進化していた[37,40]。しかし、ゲノムにレトロコピーされる可能性のある外来性・人工改変mRNAをヒト細胞にトランスフェクションすると（図1C）、標準的な変異配列空間がトランスジェニック改変の領域にまで拡大される。ヒトにおけるトランスジェニックの可能性が、倫理的に適切な対処を必要とするものであることは、むしろ明らかだ。このことは、2つの疑問を提起している：ワクチンmRNAのレトロポジションの可能性を調査する責任は誰にあるのか、そして緊急用mRNAワクチンの適用によって生じる最終的なゲノム改変に責任を持つのは誰なのか。これらの疑問に対する答えは、間違いなく、社会全体にとって極めて重要である。

ワクチンmRNA分子の逆位置は、原則として、L1エレメントの活性を示すトランスフェクション細胞であれば、どの細胞でも起こり得るランダムな事象である（図1C）。新しいレトロコピーのクローン拡大は、その表現型効果と変異細胞の既存の増殖能に大きく依存する。極端な話、必須遺伝子を直接不活性化するワクチンmRNAレトロコピー[113,190]は、細胞死を引き起こし、そのレトロコピーのさらなる拡散を妨げることになる。しかし、中程度の毒性または中立のレトロコピー[76,191]で、増殖能の高い細胞で出現したものは、多数の子孫細胞に伝播する可能性が高い。成人では、ソーマの多くの細胞の増殖能力はかなり制限されており[191,192]、加齢とともにさらに低下する[193]。このことから、成体におけるワクチンmRNAのレトロコピーモザイクは、より小さな細胞集団や個々の細胞に大きく限定されるはずだ。しかし、前駆細胞、成人幹細胞[194]、前がん細胞[193]でレトロポジションが起こると、体組織のより大きな塊でレトロコピーのクローン拡大が起こると考えられる。

体細胞レトロポジションの比較的限定された影響とは対照的に、遺伝性のワクチンmRNAレトロポジションの可能性は、完全なトランスジェニック個体を作り出すことによって、より広範囲に影響を及ぼすと考えられる。遺伝する可能性のある仮想的なワクチンmRNA逆接合は、生殖細胞または初期胚の多能性細胞で起こりうる[113]。すでに述べたように、規制当局の文書には、代理生物学的分布研究により、L1エレメントの活性を示すことが知られている生殖腺へのLNP製mRNAの分布が報告されている[1,2]と記載されている[96, 99,105,106,109,110,111,112].一方、精子RNAカーゴに格納されたワクチンmRNAは、L1活性のホットスポットである初期胚の多能性細胞に到達し[93,94,95,97,107,108]、そこでレトロポジションを受ける可能性があると仮定できる。その結果、体細胞モザイクが生じ、個体内の細胞のかなりの部分がトランスジェニックとなり、生殖腺も影響を受けると、レトロコピーが遺伝する可能性がある[97,113]。

ワクチンmRNAレトロコピーの表現型は、他の要因の中でも、トランスジェニックとなる細胞の数とアイデンティティ、挿入遺伝子座、挿入配列の完全性、挿入方向、レシピエントゲノムの特殊性、レトロコピーの発現能に依存する。ネイティブmRNAは転写駆動要素を持たないが、そのレトロコピーのほとんどが転写の証拠を示すことがよく知られている[38,40,41]。したがって、仮説のワクチンmRNAレトロコピーも発現の可能性が高いと予想される。ネイティブ遺伝子の多くの発現したレトロコピーは、フィットネスに強い負の影響を与える傾向があり、したがって、比較的早く集団から粛清される[40]。発現したレトロコピーのこれらの有害な影響は、しばしば親遺伝子との干渉に関係していることが示唆された[40]。仮想的なワクチンmRNAレトロコピーは宿主ゲノムに親遺伝子を持たないため（図1C）、レトロコピーとその親遺伝子の間の発現干渉に関連した影響はありえない。しかし、発現したワクチンmRNAのレトロコピーは、宿主の免疫系、後のウイルス感染、その後の投与ラウンドで受け取ったワクチンmRNA、およびネイティブmRNAと予測不可能な方法で相互作用する可能性がある。例えば、ワクチンmRNAのレトロコピーのアンチセンス転写UTR領域は、ヒトグロビン遺伝子の相補的転写物を潜在的に沈黙させる可能性がある[43,195,196,197]。

10.結論

mRNAワクチンの改良のための現在のエンジニアリング戦略[150]と宣言された将来の方向性[150,198]は、ヒト細胞に内在するL1レトロエレメントを介したワクチンmRNAゲノム統合の可能性を考慮していない。これは、L1を介したレトロポジションの生物学と、ヒトの遺伝学、発生、進化におけるその役割に関する知識ベースと矛盾している。mRNAの逆位は、ワクチン学以外でも生物医学的に認められている現象であることを考えると、なぜこのようなリスクが見過ごされているのか、さらに不明である[44,49,62,65,66,68,69,77,79,80,83].このような両分野の相違を解消するためには、ワクチンmRNA逆接の存在を検出し、逆接の頻度を推定することを目的とした動物モデルの実験的研究を計画し実施することが重要であろう。この試みでは、様々な組織のシングルセルシークエンスが重要な役割を果たすと思われる[191]。L1レトロエレメントを介した逆接着傾向は配列に依存するため、すべてのmRNA治療薬候補を独立してテストすることが望ましい。この情報は、ワクチンmRNAをさらに改良し、活発なL1細胞環境を回避する方向へ導くか[199]、あるいはL1機構の捕捉に対する耐性を向上させることで導くことができる[102]。

あらゆる技術は諸刃の剣であり、mRNA治療薬も例外ではない。この複雑なCOVID-19の危機において、制御手段、手順、治療法、予防法、ワクチン技術のすべての長所と短所を継続的にオープンに議論し、多くの角度から慎重に評価することが不可欠である[200].この方向で強力な例は、最近発表された論文で、バランスのとれた方法で、COVID-19パンデミック対策と実践が、ヒト全体のマイクロバイオーム[201]、新生児マイクロバイオーム[202]、および免疫[203]に対して、ほとんど無視されている負の側面を論じたものである。ここで紹介したmRNAワクチンとL1要素の相互作用の可能性についても、例えば[204]のように、幅広い分野の研究者の議論を喚起し、注目を集めることを期待する。

現在のワクチンmRNAがゲノムに組み込まれるかどうか、またその頻度はどうなのかは、最終的には実験によって証明されなければならない。しかし、L1レトロエレメントの逆接生物学とワクチンmRNAの逆接の可能性との理論的関連性を、mRNAワクチン学分野がなぜ、どのように無視したのか、特にL1[44,45,60,83,84,85,117,131]と逆接研究[36,37,38,39,40,41,45,46,49,60,66,68,77,80]の量と知名度と重要性を考慮すると、不可解さが残る。mRNAワクチン学分野は30年以上前に発展を始め[11,31]、ヒトのL1レトロエレメントは40年以上研究されているが[205,206]、明らかにこの二つの分野間のクロストークはない。このような厄介なサイロ効果は、時として、アマチュア化、グローバル化、前例のない普及にもかかわらず、現代科学の構造的な欠点が、私たちが認めようとする以上に深いという事実を指摘するものである。残念ながら、これらのことは、L1-driven retropositionがmRNAワクチン学において一種のタブーだろうかのような印象を与えている。

私は、mRNAベースの治療薬はゲノムに影響を与えないという広く繰り返される声明は、起源が不明確な根拠のない仮定であると結論付けている。このことは、ゲノム統合に特化した研究を欠く現在のmRNAワクチンの評価では、ゲノム統合の安全性を宣言するには不十分であることを意味している。mRNAは、原理的にあらゆる情報をコード化できる情報伝達分子であることを忘れてはならない[207]。この観点から、mRNAワクチン接種は、一種の「分子タトゥー」と見なすことができる。したがって、すでにワクチン接種を受けた人やその子孫の体細胞ゲノムや生殖細胞ゲノムに、ワクチンmRNAが組み込まれる可能性があることを、明確かつ独立して追跡できるように、製品情報文書[208,209]を含め、mRNAワクチンの正確な塩基配列を開示し、容易に一般公開することが重要である。

ファンディング

本研究は、プロジェクトIP-2016-06-5924の下、クロアチア科学財団、アドリス財団、欧州地域開発基金（KK.01.1.01.0009 DATACROSS）から一部支援を受けている。

利益相反行為について

著者は利益相反がないことを宣言している。

フットノーツ

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