《美国研究人员首次通过在人体中接种疫苗,来诱导针对HIV的广泛中和抗体前体分子产生》

  • 来源专题:生物安全
  • 编译者: 闫亚飞
  • 发布时间:2023-01-04
  • 据生物谷公众号12月5日消息,美国国家过敏与传染病研究所、斯克里普斯研究所、弗雷德·哈金森癌症研究中心和华盛顿大学等研究机构的研究人员发现一种实验性HIV疫苗eOD-GT8 60mer能够诱导产生针对HIV的bnAb抗体所必需的人体免疫系统反应。bnAb抗体能够识别特定的HIV蛋白片段并中和一系列HIV病毒毒株。这种实验性HIV疫苗能引起免疫反应的工程化免疫原,以刺激和扩大某些罕见的有潜力产生bnAb抗体前体分子的B细胞,使其成熟为可预防HIV的bnAb抗体。该方法开辟了治疗HIV的新途径。相关研究成果发表于《科学》期刊。
  • 原文来源:https://mp.weixin.qq.com/s/IH43m6HLPsVL5gKkVjgcCw
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-12-06
    • 人们通常认为为了使HIV疫苗广泛有效,它必须刺激人体产生能够中和一系列HIV病毒毒株的抗体,即广泛中和抗体(bnAb)。如今科学家们说,他们已经朝着这个方向迈出了重要的一步。 在一项新的初步研究中,来自美国国家过敏与传染病研究所、斯克里普斯研究所、弗雷德-哈金森癌症研究中心和华盛顿大学等研究机构的研究人员发现一种实验性HIV疫苗能够诱导产生针对HIV的bnAb抗体所必需的人体免疫系统反应。这是首次证实一种疫苗能够在人类身上做到这一点。相关研究结果发表在2022年12月2日的Science期刊上,论文标题为“Vaccination induces HIV broadly neutralizing antibody precursors in human”。 这项新的研究以48名健康成年人为研究对象,这些参与者接受了两剂实验性HIV疫苗或者两剂安慰剂(非活性物质)。在36名接种这种实验性HIV疫苗的参与者中,35人显示罕见的产生针对HIV的bnAb抗体前体分子的称为B细胞的免疫细胞大幅增加。这一成就是“概念上的证明”,表明一种疫苗有可能诱发这种反应。 美国埃默里大学医学院副教授Colleen Kelley博士(未参与这项新的研究)说,“这当然是一个积极的发现,但还有很多研究工作要做。” Kelley表示,诱导这些B细胞产生是“第一步”。现在最大的问题是这些bnAb抗体前体分子是否能经诱导后成熟为bnAb抗体。 自20世纪80年代以来,科学家们一直在试图开发HIV疫苗,偶尔会出现希望的曙光,但随后又感到失望。由于许多原因,HIV是一个可怕的敌人---其中一个主要原因是它能够迅速变异,在从一个人传到另一个人时产生新的毒株。 针对病毒性疾病(比如麻疹、流感或COVID-19)的传统疫苗通过刺激免疫系统产生针对病毒的抗体来发挥作用。抗体是识别外来入侵者的专门蛋白,捕获并中和它们。Kelley解释说,这种传统的疫苗方法对艾HIV不起作用。她说,科学家们开发出能够成功产生抗体的疫苗,但是这些抗体并没有阻止HIV感染。论文共同通讯作者、弗雷德-哈金森癌症研究中心教授Juliana McElrath博士说,“我们一直未能开发出HIV疫苗,因为这真地很难做到。” 然而,近年来已经取得了一些重要进展。十多年前,科学家们已发现,一些HIV感染者能够产生针对该病毒的bnAb抗体。在实验室里,这些bnAb抗体能够中和一系列HIV病毒毒株,因为它们能够识别特定的HIV蛋白片段,即使这种病毒发生变异,这些蛋白片段也往往是保守的。 问题是,当HIV入侵身体时,免疫系统通常不会产生这类bnAb抗体。因此,科学家们面临的问题是:HIV疫苗接种能不能诱导它这样做?通过多年研究bnAb抗体与HIV的确切相互作用方式,科学家们已构建出新一代处于不同开发阶段的候选HIV疫苗。 这项新研究测试的一种实验性HIV疫苗被称为eOD-GT8 60mer。它是一种能引起免疫反应的工程化免疫原。它被设计用来刺激和扩大某些罕见的有潜力产生抗击HIV的bnAb抗体的B细胞。 在接受这种实验性HIV疫苗的36名志愿者中,没有任何安全问题。除了一个人之外,所有的人都表现出了这些作者寻找的免疫反应。McElrath和Kelley都说,这是一个必要的步骤。但是这只是一个复杂过程中的第一步。 McElrath说,“这种疫苗让事情开始发生变化。”需要额外的加强疫苗来引导这些产生bnAb抗体前体分子的B细胞,使它们成熟为能够预防HIV的bnAb抗体。 这些作者如今正在对健康志愿者进行另一项小型临床试验---这次是测试eOD-GT8 60mer,然后用不同的免疫原进行加强疫苗接种,以尝试进一步引导bnAb前体分子的成熟。 Kelley说,在经过几十年对HIV疫苗的探索之后,这种bnAb方法代表了一种“新的途径”。根据McElrath的说法,有理由保持谨慎的乐观。她说,“我确实认为,与我们之前的情况相比,这是一个重大进展。这为我们提供了一条前进的道路。” 参考资料: David J. Leggat et al. Vaccination induces HIV broadly neutralizing antibody precursors in humans, Science, 2022, doi:10.1126/science.add6502. Penny L. Moore. Triggering rare HIV antibodies by vaccination, Science, 2022, doi:10.1126/science.adf3722.
  • 《Immunity:新型疫苗策略成功地诱导抗HIV广泛中和抗体》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2019-12-16
    • 据联合国艾滋病规划署(UNAIDS)的统计,全世界约有3500万人死于由HIV病毒感染引起的免疫缺陷综合征(AIDS,俗称艾滋病)。如今,目前约有3800万人感染了HIV。抗病毒药物可以让HIV感染者存活下来,并降低他们将这种病毒传播给他人的能力,但是这些药物不能清除这种病毒感染,因此必须终生服用。 长期以来,科学家们早已意识到为了清除作为主要公共卫生威胁的HIV,人类需要一种以低成本向未感染者提供的预防性疫苗。然而,HIV的快速突变率和其他逃避免疫攻击的策略使得设计这类疫苗极为困难。 在一项新的研究中,来自美国斯克里普斯研究所和非营利性疫苗研究组织国际艾滋病疫苗计划(IAVI)的研究人员报道他们开发出的一种实验性HIV疫苗已达到了一个重要的里程碑:它可以触发中和多种HIV毒株的抗体---即所谓的广泛中和抗体(bnAb)---产生。相关研究结果近期发表在Immunity期刊上,论文标题为“Vaccination with Glycan-Modified HIV NFL Envelope Trimer-Liposomes Elicits Broadly Neutralizing Antibodies to Multiple Sites of Vulnerability”。论文通讯作者为斯克里普斯研究所免疫学与微生物学系教授Richard Wyatt博士。 这种疫苗设计的核心在于一种基于HIV Env蛋白的病毒模拟蛋白。正常情形下,灌木状Env蛋白的多个拷贝散布在每个球形HIV病毒颗粒的表面上。每个Env蛋白含有的分子结构允许它结合到位于免疫细胞表面的一种称为CD4的受体上并利用这种受体作为侵入细胞的门户。Wyatt及其团队通过基因改造设计出一种对真实的Env上存在的重要结构进行模拟的Env版本,它同时足够稳定可用作疫苗。为了以一种类似于真实HIV病毒颗粒的方式展示它,他们构建出病毒大小的由脂肪相关分子组成的合成球体---即“脂质体(liposome)”,这些脂质体上密布着这些经过改造的Env蛋白。 在天然的HIV Env蛋白上,称为聚糖(glycan)的糖相关分子通常有助于屏蔽所有重要的CD4结合位点,使得它们免受免疫攻击。作为“初种”疫苗,这些研究人员使用了移除CD4结合位点周围的这种聚糖屏蔽层的Env版本。 48周后的加强疫苗使用携带这种聚糖屏蔽层的Env蛋白以便筛选靶向Env蛋白上的CD4结合位点但也能够穿过这种聚糖屏蔽层的抗体。加强疫苗注射中的Env蛋白也是根据不同的HIV毒株混合在一起的,通常可以促进针对这些毒株中不发生变化的Env结构的抗体反应。 Wyatt团队按照他们的疫苗策略对12只兔子进行疫苗接种,并将获得的结果与仅接种携带这种聚糖屏蔽层的Env版本的对照组进行了比较。他们发现他们的疫苗策略具有更好的反应,其中的5只兔子产生能够中和多种HIV分离株的抗体。 这些研究人员分析了一只在接种疫苗后作出最强烈反应的兔子的抗体,并鉴定出两种不同类型的bnAb。其中的一种称为E70的bnAb正如预期的那样阻断了CD4结合位点,不过这种阻断方式不同寻常,这部分上是因为它夺取了其中的一个屏蔽性的聚糖分子。另一种称为1C2的bnAb攻击了位于Env这种复杂蛋白的两个关键部分之间的界面上的一个不同但众所周知的脆弱位点。抗体1C2的结合显然破坏了Env的稳定性以至于它不再能够介导HIV入侵宿主细胞。这就表明这种抗体具有非同寻常的中和广度,可阻断208种不同的HIV分离株中的87%。 Wyatt说,这一重要的发现证实以正确的方式进行HIV疫苗接种可以实现诱导bnAb攻击这种病毒上的多个位点的目标。 Wyatt团队将继续在小型动物模型中测试和改进他们的疫苗策略,并希望最终在猴子和人类中对它进行测试。