《Nature子刊:防“艾”疫苗有望首发 恒河猴感染风险降低79%》

  • 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:2021-12-21
  • 提到“艾滋病”三个字,相信大家都不陌生,今年12月1日是第34个“世界艾滋病日”,主题为“生命至上终结艾滋健康平等”。艾滋病也被称之为获得性免疫缺陷综合征,诱发原因是感染了HIV病毒,是当今全球面临的严重公共卫生问题。

    据世界卫生组织官网消息,2020年全球约有3770万艾滋病毒感染者,新感染艾滋病毒的人数为150万人,死于艾滋病毒相关原因的人数为68万人。艾滋病常与性、毒品联系紧密,目前还没有疫苗可以预防,导致人们对它极其避讳和恐惧。12月9日发表在Nature Medicine上的一篇研究进展,为开发mRNA疫苗以攻克HIV带来希望。这一研究由美国国立卫生研究院(NIH)下属国家过敏症和传染病研究所(NIAID)的Paolo Lusso博士领导,其他NIAID科学家、mRNA巨头Moderna和其他机构的研究人员共同合作。

    研究结果显示,与未接种疫苗的对照组相比较而言,初始接种疫苗并在多次接种加强针后的恒河猴其感染猿猴-人类免疫缺陷病毒(SHIV)的概率降低了79%。并且,新型mRNA疫苗安全性较高,可以同时启动体液免疫和细胞免疫进行防疫。

    新型HIV疫苗的原理与mRNA新冠疫苗类似。研究人员将编码HIV关键蛋白包膜糖蛋白Env(相当于SARS-CoV-2的S蛋白)与组特异性抗原蛋白Gag封装在脂质纳米颗粒(LNP)中,以在体内封装产生病毒样颗粒(VLP)。VLP缺乏传染性的遗传物质,但在诱发免疫反应方面与HIV相当。

    研究者在恒河猴上进行了测试,随后评估了在恒河猴中产生VLP 的env-gag mRNA疫苗的免疫原性和功效,并且用携带 HIV-1 Env 的活SHIV进行挑战。总共招募了14只幼稚雌性恒河猴(7只疫苗接种者和7只对照),接种疫苗的动物依次接受来自三个不同 HIV-1 进化枝的四env mRNA。结果表明,尽管使用高mRNA剂量进行了多次免疫,但疫苗耐受性良好,每次接种后只有轻微的不良事件。

    研究者首先是评估了中和抗体的引发。早在第二次自体免疫后2周(第 13 周),即可检测到低滴度的自体中和抗体,但时间非常短暂。除了第 27 周第1亚组的中和效价更高以及第37周同一亚组中V3环肽的中和作用降低更大之外,在第1和第2亚组的动物之间没有观察到自体中和的显着差异。这些结果表明蛋白质加强可能诱导了略高的 V3 特异性抗体反应。

    接着,在两个时间点针对疫苗表达的两种病毒抗原(即 HIV-1 Env 和 SIV Gag)测试病毒特异性T细胞反应:自体阶段完成后第27 周和第60周。在第27周时已经可检测到多功能 Env 特异性 CD4+T细胞反应,但在第60周时在所有动物中显着增强。

    值得注意的是,第60周CD4+T细胞的多功能性显着增加,近50%的响应细胞共表达三种或更多细胞因子,这与引发抗体产生的强T细胞辅助活性一致。相比之下,SIV Gag 特异性CD4+和CD8+T细胞反应在第27周和第60 周都无法检测到。

    主要研究者Lusso博士表示,由mRNA翻译得到的Env与天然HIV中的Env非常类似,且实验中所用的VLP可以展示多个HIV包膜蛋白,疫苗诱发免疫反应的过程与自然感染过程非常类似。此外,mRNA还可在给药数天后继续表达,提供持续的免疫刺激。新型mRNA疫苗的另一个优势在于VLP可更好地与抗原递呈细胞结合,保证将mRNA递送到适当的细胞中,并诱导滤泡辅助T细胞以促进生发中心的形成。

    总的来说,env-gag VLP mRNA平台为开发预防性HIV-1疫苗提供了一种很有前景的方法。就人类临床试验的免疫原制造所需的挑战、成本和时间而言,在给予连续数次的病毒攻击后,该疫苗仍能将每次感染的风险降低79%,因此使用mRNA作为载体可能比使用外源蛋白质免疫更具显着优势。尽管如此,该研究成果仍然需要通过大量额外的临床前和临床试验来进一步确认结果的可靠性,期待抗“艾”疫苗早日出现在大众的视野中。

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6794205.html
相关报告
  • 《抗艾滋创新疫苗研发新进展 可降低94%感染风险》

    • 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:2018-07-11
    • 艾滋病是全世界人类所面对的严重病毒感染。尽管我们已经开发出了许多能有效控制病情的新药,但在艾滋病高发的贫困地区,患者依旧无法用上这些药物。有效的预防就成了防止艾滋病疫情扩散的一大关键。 然而直到目前,我们依旧没有一款有效的HIV-1病毒预防性疫苗问世。为此,全世界每年依旧有超过180万新发艾滋病病例,平均每分钟就有超过3人不幸中招。 几天前,发表在顶尖医学期刊《柳叶刀》上的一篇论文,则让我们看到了抗艾滋疫苗问世的希望。在一项大型研究中,一款创新疫苗不但在人体内催生了良好的免疫反应,还在猴子实验中对病毒感染起到了良好的保护作用! 在这项研究中,科学家们基于之前的研究进展,开发了一款新颖的HIV-1疫苗。它利用Ad26载体,表达经过优化的HIV-1衣壳蛋白/Gag/Pol等免疫抗原。为了加强免疫反应,研究人员们还在疫苗中引入了HIV-1的gp140蛋白。他们期待这些蛋白组合能有效地让免疫系统作出反应,识别HIV-1病毒。 研究人员们在人类志愿者中评估了这款疫苗的安全性。他们招募了近400名健康志愿者,并给他们注射了这款疫苗。后续研究表明,添加了高剂量gp140蛋白的实验组彰显了最佳的免疫反应:它100%激发了特异针对HIV-1衣壳蛋白的抗体结合反应,且抗体依赖型的细胞吞噬反应与T细胞反应比例都很高,分别是80%和83%。由于伦理原因,我们无法给这些健康志愿者注射HIV-1病毒观察他们的抵抗效果。但即便是这些免疫反应,就足以让我们感到振奋。 虽然我们不能在人体内检验这款疫苗的效果,但我们可以在恒河猴这样的高级灵长类动物中做测试。研究人员们使用72只恒河猴,并给它们注射了疫苗或是安慰剂。从免疫反应上看,恒河猴体内的反应与人类志愿者中的水平很类似。在恒河猴中,当注射了SHIV-SP162P3病毒(猴子实验中常用的改造病毒)后,接受安慰剂的对照组在1次注射后(中位数)立刻发病,而接受了这款疫苗的猴子,在多次接受病毒的注射后,依旧能不被感染。经过统计和计算,这相当于减少了94%的暴露感染风险,带来了67%的病毒感染完全保护! “尽管这些结果非常有希望,但我们还需要保持谨慎。”哈佛医学院教授、该研究的通讯作者Dan Barouch博士说道。尽管在猴子中取得了积极的保护效果,但这不代表在人体中也可以取得同样的效果。为此,研究人员们将继续进行2b期的临床试验,以观后效。在这项研究中,这款疫苗将在2600名有高发HIV感染风险的女性中直面病毒的挑战。这一结果将在2020-2021年期间公布。
  • 《Nat Med:临床前研究表明一种实验性mRNA HIV疫苗安全的,可将感染风险降低79%》

    • 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:2021-12-20
    • 在一项新的研究中,来自美国国家过敏与传染病研究所(NIAID)的研究人员指出一种基于mRNA的实验性HIV疫苗--与两种高效的COVID-19 mRNA疫苗所用的平台技术相同--在小鼠和非人灵长类动物身上显示出了希望。他们的研究结果表明,这种新型疫苗是安全的,并能引发针对一种类似于HIV的病毒(即SHIV)的抗体和细胞免疫反应。与未接种这种疫苗的恒河猴相比,在接种初始疫苗(priming vaccine)以及此后多次接种加强疫苗的恒河猴每次接触猿-人类免疫缺陷病毒(simian-human immunodeficiency virus, SHIV)后的感染风险下降了79%。相关研究结果于2021年12月9日在线发表在Nature Medicine期刊上,论文标题为“A multiclade env–gag VLP mRNA vaccine elicits tier-2 HIV-1-neutralizing antibodies and reduces the risk of heterologous SHIV infection in macaques”。论文通讯作者为NIAID免疫调节实验室的Paolo Lusso博士。 论文共同作者、NIAID主任Anthony S. Fauci博士说,“尽管全球研究界进行了近四十年的努力,但预防HIV感染的有效疫苗仍然是一个难以实现的目标。这种实验性mRNA疫苗结合了几个特点,可能会克服其他实验性HIV疫苗的缺点,因此代表了一种有希望的方法。” 这种实验性疫苗的工作原理与COVID-19 mRNA疫苗类似。不过,该疫苗并不携带SARS-COV-2冠状病毒刺突蛋白的mRNA指令,而是提供制造两种关键HIV蛋白---Env和Gag---的编码指令。接种这种疫苗的动物中的肌肉细胞将这两种蛋白组装起来,产生病毒样颗粒(virus-like particle, VLP),其表面上有许多Env的拷贝。虽然这些VLP因缺乏HIV的完整遗传密码而不能引起感染或疾病,但是它们在刺激适当的免疫反应方面与完整的传染性HIV相匹配。 这些作者报告说,在对小鼠的研究中,两次注射这种形成VLP的mRNA疫苗在所有动物中诱发了中和抗体。由mRNA指令在小鼠体内产生的Env蛋白与完整HIV病毒中的Env蛋白非常相似,这是对之前的实验性HIV疫苗的一种改进。Lusso博士说,“在每个VLP表面上展示多个Env拷贝的HIV包膜蛋白是我们平台的特殊功能之一,它密切模拟自然感染,并可能在激发所需的免疫反应方面发挥了作用。” 这些作者随后在恒河猴身上测试了这种实验性mRNA疫苗:Env-Gag VLP mRNA疫苗。这种疫苗方案的细节在不同的疫苗接种动物亚群中有所不同,但都涉及到用经过修改的疫苗来激发免疫系统,以优化抗体的产生:在初始疫苗接种后,在一年内进行多次加强疫苗接种。加强疫苗包含来自两种HIV亚型的Gag mRNA和Env mRNA,这两种HIV亚型与初始疫苗中使用的一种HIV亚型不同。他们使用多种病毒变体来优先激活靶向Env中更保守的“相同”区域---广泛中和抗体的结合靶标---而不是靶向每种病毒毒株中不同的更多可变区域的抗体产生。 尽管递送的mRNA剂量很高,但是这种疫苗的耐受性很好,只在恒河猴中产生了轻微的、暂时的不良反应,如食欲不振。到第58周时,所有接种疫苗的恒河猴都产生了针对12种不同HIV病毒毒株中大多数毒株的可测量水平的中和抗体。除了诱导中和抗体产生外,这种mRNA疫苗还诱导了强劲的辅助性T细胞反应。 从第60周开始,接受疫苗接种的恒河猴(测试组)和未接受疫苗接种的恒河猴(对照组)每周通过直肠粘膜暴露于SHIV。由于非人灵长类动物对HIV-1不敏感,这些作者在实验中使用嵌合SHIV,因为这种病毒能够在恒河猴体内复制。经过13次每周一次的接种,七只接受疫苗接种的恒河猴中的两只仍然没有被感染。剩下的接受疫苗接种的恒河猴的感染总体上有所延迟,平均在8周后发生。相比之下,未接受疫苗接种的恒河猴平均在三周后就会被感染。 Lusso博士说,“我们如今正在完善我们的疫苗方案,以提高所产生的VLP的质量和数量。这可能会进一步提高疫苗的效力,从而降低产生强大免疫反应所需的初始疫苗接种和加强疫苗的接种次数。如果确认安全有效,我们计划在健康的成人志愿者中进行这种疫苗平台的1期临床试验。” 参考资料: Peng Zhang et al. A multiclade env–gag VLP mRNA vaccine elicits tier-2 HIV-1-neutralizing antibodies and reduces the risk of heterologous SHIV infection in macaques. Nature Medicine, 2021, doi:10.1038/s41591-021-01574-5.