斯坦福大学医学院(Stanford University School of Medicine)和其他几家机构的研究人员已经证明,一种新型疫苗可以显著增强和维持对艾滋病毒的保护。
一篇关于猴子接种疫苗的论文将于5月11日在《自然医学》在线版上发表。斯坦福大学病理学、微生物学和免疫学教授Bali Pulendran博士说,这些发现对正在研制冠状病毒疫苗和其他疾病更好的疫苗的免疫学家具有广泛的意义。
新疫苗显著提高了对病毒感染的保护,其关键在于它能够唤醒免疫系统的一部分,而目前大多数疫苗都是在休眠状态下使用的。
“大多数疫苗的目的是通过提高对入侵病原体的抗体来刺激血清免疫,”Pulendran说,他指的是血液中循环的抗体。这种疫苗还增强了细胞免疫能力,即大量免疫细胞聚集起来,追踪被病原体感染的细胞。我们在这两种免疫活动之间创造了一种协同作用。”
Pulendran是Violetta L. Horton II教授,与埃默里大学耶克斯灵长类动物研究中心微生物学和免疫学教授Rama Amara博士共同担任该研究的高级作者;Eric Hunter博士和Cynthia Derdeyn博士是埃默里大学病理学和实验室医学教授;David Masopust博士,明尼苏达大学微生物学和免疫学教授。主要作者是斯坦福大学博士后Prabhu **am;艾莫利大学博士后学者Tysheena Charles博士和Satish Bollimpelli博士;以及明尼苏达大学博士后学者维尼特·乔格博士。
3800万艾滋病患者
世界上大约有3800万人患有艾滋病,这是由艾滋病毒引起的不可避免的致命疾病。虽然艾滋病毒可以通过多种抗病毒药物加以控制,但它每年仍继续感染170万人,每年造成约77万人死亡。
Pulendran说:“尽管经过了30多年的深入研究,目前还看不到预防艾滋病的疫苗。”这种疫苗最初的希望是基于泰国的一项试验,试验结果于2012年公布。但就在几个月前,这种疫苗在南非的一项更大规模试验被叫停,原因是初步评估显示它几乎不起作用。
疫苗的设计目的是激发适应性免疫系统,该系统的反应是生成针对特定病原体的细胞和分子武器,而不是漫无目的地向任何移动的物体开火。
适应性免疫反应由两支手臂组成:血清免疫,B细胞分泌抗体,能够粘附和中和微生物病原体;在细胞免疫中,杀伤T细胞在体内漫游,检查组织中是否有病毒的迹象,一旦发现,就摧毁包藏病毒的细胞。
但大多数疫苗都是通过将适应性免疫系统的一只手绑在背后来抵抗感染。
迄今为止,所有获得许可的疫苗都是通过诱导产生抗体来中和病毒。但是,诱导和维持足够高水平的中和艾滋病毒抗体是一项艰巨的任务,”Pulendran说。“我们已经证明,通过刺激免疫系统的细胞臂,你可以得到更强的保护,即使是用更低水平的中和抗体。”
在这项新的研究中,他和他的同事采用了一种双重武器的方法来刺激血清和细胞免疫。他们在40周的时间里给3组15只恒河猴接种。第一组接受了数次顺序的Env接种,Env是病毒外表面的一种蛋白质,已知可刺激抗体产生,再加上一种佐剂,这种化学混合物常用于疫苗中,以增强整体免疫反应。第二组以类似的方式接种,但额外注射了三种不同的病毒,每一种病毒都经过了改造,具有传染性,但并不危险。每一种变异病毒都含有一种病毒蛋白质Gag的基因,这种蛋白质可以刺激细胞免疫。
第三组,即对照组,只接受含有佐剂的注射。
在为期40周的疗程结束时,所有动物都被允许再休息40周,然后只接受Env接种的强化注射。在另一个4周的休息之后,他们每周接受10次SHIV(猿类HIV病毒)的暴露。
只接受佐剂治疗的猴子被感染。在Env和Env-plus- gag组中,动物都经历了对病毒感染的显著初始保护。然而,值得注意的是,一些Env-plus- gag动物——但没有一种是Env动物——仍然未受感染,尽管它们缺乏强大的中和抗体。疫苗学家通常认为血清免疫反应——中和抗体的升高——是疫苗有效性的决定性来源。
更值得注意的是,服用Env-plus-Gag的动物的保护时间明显延长。在休息20周后,Env组的6只猴子和Env-plus- gag组的6只猴子接受了额外的SHIV暴露。这一次,四种Env-plus-Gag动物,但只有一种Env-only动物没有被感染。
普伦德兰说,他怀疑这种改善是由于疫苗刺激产生了一种叫做组织驻留记忆T细胞的免疫细胞。他说,这些细胞会迁移到病毒进入人体的地方,并在那里停留一段时间,起到哨兵的作用。如果他们再次看到病毒,这些细胞就会开始活动,分泌一些因子,向附近的其他免疫细胞发出信号,将组织变成病毒的敌对区域。
“这些结果表明,未来的疫苗接种工作应注重策略,引起细胞和中和抗体反应,这可能不仅提供卓越的保护艾滋病毒等病原体肺结核、疟疾、丙型肝炎病毒大流行流感和冠状病毒毒株,“Pulendran说。