研究人员发现疫苗接种策略中HIV中和抗体
根据今天发表在研究杂志《细胞,免疫与科学》上的五项研究,可以刺激人体产生HIV阻断抗体的新方法已经在模仿人类免疫系统的小鼠中获得成功。
这些结果是由国际艾滋病疫苗倡议组织(IAVI)的科学家所产生的。斯克里普斯研究所(TSRI);美国国立卫生研究院国立过敏与传染病研究所(NIAID);霍华德·休斯医学院(HHMI);洛克菲勒大学;麻省理工学院和哈佛大学马萨诸塞州总医院拉贡研究所;波士顿儿童医院;麻省理工学院(MIT);哈佛医学院(HMS);范德比尔特大学;哥伦比亚大学;弗雷德·哈钦森癌症研究中心(FHCRC);杜克大学医学院和Kymab有限公司
TSRI教授和IRI中和抗体中心IAVI疫苗设计总监William Schief表示:“这是早期工作,但我们正在尝试重写一些疫苗开发规则,以克服HIV的非凡挑战。”“在合作的努力中,我们已经达到了重要的里程碑,包括有史以来第一个证明,使用设计蛋白进行免疫可以产生广泛的中和性抗HIV抗体。新的结果有力地支持了进一步开发这些临床研究测试方法。”
比自然做得更好
HIV在人体内循环传播的许多变异形式,会迅速变异并逃脱防御性免疫反应。由于该病毒会攻击本应与之抗衡的免疫细胞,并且隐藏在能够随时重新出现和攻击的持续感染的细胞中,因此传统的疫苗策略无法抵抗HIV。需要新的方法来开发广泛有效的艾滋病疫苗。
在实验室和动物测试中,广泛中和的抗体(bNAb)已被证明可以预防或控制各种HIV变体的感染。许多研究人员认为bNAb是未来广泛有效的AIDS疫苗接种的关键组成部分。但是,开发这些疫苗将要求科学家做得比自然更好,因为只有10%到20%的HIV感染者会产生bNAb,而且这一过程可能需要数年的时间。在早期工作的基础上,新研究采取了进一步的关键步骤,以表明实际上可能诱使人类免疫系统产生抗HIV的bNAb。
创新免疫系统培训
研究人员测试了免疫系统训练的功效,该训练结合了初次注射和免疫原(疫苗的活性成分)来激活bNAb前体细胞(生殖系B细胞),并结合了触发抗体突变直到成熟的其他免疫原的加强注射成bNAb。他们在小鼠的免疫系统模仿人类免疫系统组成部分的小鼠中做到了这一点,测试了免疫原必须克服的各种挑战。他们旨在产生两类bNAb(VRC01和PGT121),因为据信中和多种HIV变异体将需要一种以上的bNAb。
发表在《科学》杂志上的研究扩大了有前途的主要免疫原(eOD-GT8 60mer,一种由60个单位的HIV外壳蛋白外部结构域的工程版本组成的纳米颗粒)在更像人类和更具挑战性的小鼠模型中获得的早期结果。TSAVI IAVI NAC的科学总监兼TSRI免疫学和微生物学系主任Schief以及TSRI,Ragon研究所,麻省理工学院,HMS和Kymab Ltd的同事Denief Burton向设计用于表达人类的小鼠(Kymouse™)施用了免疫原抗体,但以低于人类的浓度表达VRC01 bNAB的前体B细胞。尽管如此,小鼠还是成功地接种了某种疫苗,该疫苗应在人体内引起免疫反应,证明了免疫原具有很强的引发效力。
在另一项研究,发表在细胞,并通过Schief,伯顿,TSRI大卫Nemazee教授和他们的同事在IAVI的NAC,TSRI,Ragon研究所,麻省理工学院和HMS进行,小鼠设计使VRC01 bNAbs的前体与排爆GT8被引60mer,并用另外两种免疫原加强免疫。所引发的抗体与成熟的bnAb具有许多遗传特征,并且具有中和一种天然HIV分离物以及多种经过轻微修饰的HIV分离物的能力。增强剂似乎已指导产生抗体的B细胞向正确方向突变。现在,研究人员认为需要额外的加强剂来完成bNAb的成熟。
Cell发表的第二项研究以类似的方法获得成功。他们显示,以eOD-GT6 60mer免疫原(eOD-GT8 60mer的早期版本)进行一系列的启动,并用不同的修饰的HIV包膜蛋白加强免疫,可以在具有免疫系统的小鼠模型中诱导具有部分成熟bNAbs特性的抗体。产生更大范围的抗体。这项研究是由NIAID疫苗研究中心的John Mascola和波士顿儿童医院和哈佛医学院的HHMI研究人员Frederick Alt以及TSAVI,TSRI,范德比尔特大学,哥伦比亚大学,哥伦比亚大学,Ragon研究所,FHCRC的IAVI NAC的同事进行的和杜克大学医学院。
第三项研究发表在《细胞》杂志上,另一项研究发表在《免疫》杂志上IAVI NAC,TSRI,HHMI,洛克菲勒大学和Ragon研究所的Schief,Michel Nussenzweig及其团队证明了不同的初免和加强免疫原能够诱导PGT121 bNAb的产生和完全成熟,从而在另一种小鼠模型中中和了多种HIV分离物。这是有史以来第一个证明,使用设计师蛋白进行一系列的初次和加强注射免疫可以产生抗HIV的bNAb。这项工作也是新颖的,因为它提出了一种诱导结合糖分子的bNAb的方法,该糖分子可保护HIV免受抗体攻击。在自然感染过程中产生的许多bNAb至少部分与糖衣结合,但直到现在为止还不知道如何开发免疫原以通过疫苗诱导这种反应。