Immunity:新型疫苗策略成功地誘導抗HIV廣泛中和抗體

生物谷 發佈 2019-12-16T08:49:55+00:00

據聯合國愛滋病規劃署(UNAIDS)的統計,全世界約有3500萬人死於由HIV病毒感染引起的免疫缺陷綜合徵(AIDS,俗稱愛滋病)。如今,目前約有3800萬人感染了HIV。

據聯合國愛滋病規劃署(UNAIDS)的統計,全世界約有3500萬人死於由HIV病毒感染引起的免疫缺陷綜合徵(AIDS,俗稱愛滋病)。如今,目前約有3800萬人感染了HIV。抗病毒藥物可以讓HIV感染者存活下來,並降低他們將這種病毒傳播給他人的能力,但是這些藥物不能清除這種病毒感染,因此必須終生服用。

長期以來,科學家們早已意識到為了清除作為主要公共衛生威脅的HIV,人類需要一種以低成本向未感染者提供的預防性疫苗。然而,HIV的快速突變率和其他逃避免疫攻擊的策略使得設計這類疫苗極為困難。
在一項新的研究中,來自美國斯克里普斯研究所和非營利性疫苗研究組織國際愛滋病疫苗計劃(IAVI)的研究人員報導他們開發出的一種實驗性HIV疫苗已達到了一個重要的里程碑:它可以觸發中和多種HIV毒株的抗體---即所謂的廣泛中和抗體(bnAb)---產生。相關研究結果近期發表在Immunity期刊上,論文標題為「Vaccination with Glycan-Modified HIV NFL Envelope Trimer-Liposomes Elicits Broadly Neutralizing Antibodies to Multiple Sites of Vulnerability」。論文通訊作者為斯克里普斯研究所免疫學與微生物學系教授Richard Wyatt博士。


這種疫苗設計的核心在於一種基於HIV Env蛋白的病毒模擬蛋白。正常情形下,灌木狀Env蛋白的多個拷貝散布在每個球形HIV病毒顆粒的表面上。每個Env蛋白含有的分子結構允許它結合到位於免疫細胞表面的一種稱為CD4的受體上並利用這種受體作為侵入細胞的門戶。Wyatt及其團隊通過基因改造設計出一種對真實的Env上存在的重要結構進行模擬的Env版本,它同時足夠穩定可用作疫苗。為了以一種類似於真實HIV病毒顆粒的方式展示它,他們構建出病毒大小的由脂肪相關分子組成的合成球體---即「脂質體(liposome)」,這些脂質體上密布著這些經過改造的Env蛋白。

在天然的HIV Env蛋白上,稱為聚糖(glycan)的糖相關分子通常有助於屏蔽所有重要的CD4結合位點,使得它們免受免疫攻擊。作為「初種」疫苗,這些研究人員使用了移除CD4結合位點周圍的這種聚糖屏蔽層的Env版本。
48周後的加強疫苗使用攜帶這種聚糖屏蔽層的Env蛋白以便篩選靶向Env蛋白上的CD4結合位點但也能夠穿過這種聚糖屏蔽層的抗體。加強疫苗注射中的Env蛋白也是根據不同的HIV毒株混合在一起的,通常可以促進針對這些毒株中不發生變化的Env結構的抗體反應。
Wyatt團隊按照他們的疫苗策略對12隻兔子進行疫苗接種,並將獲得的結果與僅接種攜帶這種聚糖屏蔽層的Env版本的對照組進行了比較。他們發現他們的疫苗策略具有更好的反應,其中的5隻兔子產生能夠中和多種HIV分離株的抗體。
這些研究人員分析了一隻在接種疫苗後作出最強烈反應的兔子的抗體,並鑑定出兩種不同類型的bnAb。其中的一種稱為E70的bnAb正如預期的那樣阻斷了CD4結合位點,不過這種阻斷方式不同尋常,這部分上是因為它奪取了其中的一個屏蔽性的聚糖分子。另一種稱為1C2的bnAb攻擊了位於Env這種複雜蛋白的兩個關鍵部分之間的介面上的一個不同但眾所周知的脆弱位點。抗體1C2的結合顯然破壞了Env的穩定性以至於它不再能夠介導HIV入侵宿主細胞。這就表明這種抗體具有非同尋常的中和廣度,可阻斷208種不同的HIV分離株中的87%。
Wyatt說,這一重要的發現證實以正確的方式進行HIV疫苗接種可以實現誘導bnAb攻擊這種病毒上的多個位點的目標。
Wyatt團隊將繼續在小型動物模型中測試和改進他們的疫苗策略,並希望最終在猴子和人類中對它進行測試。(生物谷 Bioon.com)
參考資料:
1.Viktoriya Dubrovskaya et al. Vaccination with Glycan-Modified HIV NFL Envelope Trimer-Liposomes Elicits Broadly Neutralizing Antibodies to Multiple Sites of Vulnerability. Immunity, 2019, doi:10.1016/j.immuni.2019.10.008.
2.Experimental HIV vaccine successfully elicits broadly neutralizing antibodies to the virus
https://medicalxpress.com/news/2019-11-experimental-hiv-vaccine-successfully-elicits.html

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