Novel Vaccine Concept Generates Immune Responses that Could Produce Multiple Types of HIV Broadly Neutralizing Antibodies
美国国立卫生研究院资助的动物模型结果将为人类疫苗开发提供信息
5月 30， 2024
HIV-1病毒颗粒（粉红色/棕褐色）从慢性感染的H9细胞（蓝绿色）片段出芽和复制的透射电子显微照片。颗粒处于不同的成熟阶段;弧形/半圆是尚未形成的未成熟粒子，但仍是细胞的一部分。未成熟的粒子会慢慢改变形态，变成成熟的形式，并表现出经典的“圆锥形或球形核心”。在马里兰州德特里克堡的NIAID综合研究设施（IRF）拍摄的图像。
利用尖端免疫学技术的组合，研究人员成功地刺激了动物的免疫系统，诱导了一类HIV广泛中和抗体（bNAbs）的罕见前体B细胞。今天发表在《自然免疫学》（Nature Immunology）上的研究结果是开发预防性HIV疫苗的一个令人鼓舞的渐进步骤。
HIV在基因上是多种多样的，这使得疫苗很难靶向病毒，但bNAbs可能会克服这一障碍，因为它们与病毒的部分结合，即使病毒发生突变，这些部分也保持不变。种系靶向是一种免疫系统刺激方法，可引导幼稚（前体）B细胞发育成可产生bNAb的成熟B细胞。一类称为10E8的bNAbs是HIV疫苗开发的优先事项，因为它可以中和特别广泛的HIV变体。10E8 bNAb 与 HIV 表面糖蛋白 gp41 的保守区域结合，参与其进入人类免疫细胞。设计一种免疫原（一种用于疫苗的分子，可引发特定的免疫系统反应）来刺激10E8 bNAbs的产生一直具有挑战性，因为gp41的关键区域隐藏在HIV表面的凹陷缝隙中。先前的疫苗免疫原尚未产生具有物理结构的 bNAb，无法到达并与 gp41 结合。
为了应对这一挑战，研究人员在纳米颗粒上设计了免疫原，这些免疫原模仿了gp41特定部分的外观。他们用这些免疫原给恒河猴和小鼠接种了疫苗，并引发了10E8 B细胞前体的特异性反应，并诱导了抗体，这些抗体显示出成熟为bNAb的迹象，可以到达隐藏的gp41区域。当他们在小鼠中使用mRNA编码的纳米颗粒时，他们观察到了类似的反应。研究人员还发现，相同的免疫原产生的B细胞可以成熟以产生另一种类型的gp41定向bNAb，称为LN01。最后，他们对人类血液样本的实验室分析发现，10E8类bNAb前体天然存在于没有HIV的人中，并且它们的免疫原与具有10E8样特征的幼稚人类B细胞结合并分离出来。总之，这些观察结果表明，来自小鼠和猕猴的有希望的免疫数据有可能转化为人类。
该研究由斯克里普斯艾滋病毒/艾滋病疫苗开发联盟进行，该联盟是美国国立卫生研究院（NIH）国家过敏和传染病研究所（NIAID）支持的两个联盟之一。该研究还得到了包括比尔和梅琳达·盖茨基金会和其他NIH研究所和办公室在内的合作伙伴的支持。根据作者的说法，这些发现支持将免疫原作为人类多步骤疫苗方案的第一部分的开发。他们的工作进一步支持了开发一种种系靶向策略的研究，该策略用于启动免疫系统以引发称为VRC01的bNAb。这种bNAb是NIAID研究人员在大约15年前发现的。这一系列研究的目标是开发一种HIV疫苗，该疫苗可产生多种类型的bNAbs来预防HIV。
文章：
Schiffner et al.疫苗接种可诱导广泛中和 HIV gp41 的抗体前体。自然免疫学 DOI： 10.1038/s41590-024-01833-w （2024）.
世卫组织：
NIAID艾滋病司项目官员Angela Malaspina可以讨论这项研究。