艾滋病疫苗新希望!中國(guó)學(xué)者Science論文,mRNA-LNP誘發(fā)了廣泛中和抗體
艾滋?。ˋIDS)是一種由人類免疫缺陷病毒(HIV)引起的危害性極大的傳染病。據(jù)聯(lián)合國(guó)艾滋病規(guī)劃署數(shù)據(jù),全球范圍內(nèi)HIV攜帶者和艾滋病患者人數(shù)從2013年末的3430萬(wàn)人增至2018年末的3800萬(wàn)人,且數(shù)量仍在快速增長(zhǎng)。作為一種通過(guò)病毒感染導(dǎo)致的傳染病,開(kāi)發(fā)出高效預(yù)防疫苗,是防控艾滋病的重要武器。然而,此前的艾滋病疫苗研發(fā)幾乎都未獲成功。
2024年5月16日,MIT/哈佛大學(xué)Ragon研究所Facundo Batista、William Schief、Scirpps研究所 Andrew Ward 等作為共同通訊作者(謝振飛博士為第一作者)在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊 Science 上發(fā)表了題為:mRNA-LNP HIV-1 trimer boosters elicit precursors to broad neutralizing antibodies 的研究論文【1】。
該研究表明,以mRNA-LNP的形式遞送初始免疫原和加強(qiáng)免疫原可產(chǎn)生持久的生發(fā)中心(GC)、體細(xì)胞超突變和抗體親和力成熟,這表明mRNA-LNP可能是HIV疫苗開(kāi)發(fā)中的有效工具。
HIV病毒的廣泛中和抗體(bnAb)通常是在宿主免疫系統(tǒng)和病毒長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生的。在可以產(chǎn)生的數(shù)十萬(wàn)億種獨(dú)特抗體前體中,只有極少數(shù)具有產(chǎn)生HIV bnAb所需的遺傳和結(jié)構(gòu)特性。
從艾滋病感染者體內(nèi)分離出的廣譜中和抗體(bnAb)表明,體液免疫系統(tǒng)能夠產(chǎn)生有效的抗HIV抗體反應(yīng),即使這些抗體稀少且是經(jīng)過(guò)了一段曲折的歷程才產(chǎn)生的。胚系靶向(Germline-targeting,GT)疫苗通過(guò)序貫免疫接種來(lái)誘導(dǎo)產(chǎn)生bnAb。
胚系靶向(GT)HIV疫苗策略的基礎(chǔ)是通過(guò)多種增強(qiáng)免疫原獲得廣泛中和抗體(bnAb)。然而,由于記憶B細(xì)胞向生發(fā)中心(GC)的募集是低效的,并且可能被血清抗體誘導(dǎo)的表位掩蔽所破壞,因此在生發(fā)中心經(jīng)歷的B細(xì)胞增強(qiáng)后,進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)B細(xì)胞受體(BCR)修飾是一個(gè)挑戰(zhàn)。
研發(fā)與V3-聚糖靶向的bnAb BG18類似的誘導(dǎo)bnAb的疫苗,是許多GT疫苗研究的關(guān)鍵目標(biāo)。在此之前,該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)小鼠細(xì)胞系,其B細(xì)胞受體帶有人類BG18前體的重鏈。將來(lái)自該細(xì)胞系的B細(xì)胞過(guò)繼轉(zhuǎn)入野生型(WT)小鼠,建立嚴(yán)格的臨床前模型,并用于驗(yàn)證一系列GT啟動(dòng)的免疫原。
由于mRNA-LNP免疫原在COVID-19大流行期間顯示出了非常好的效果,因此研究團(tuán)隊(duì)比較了N332-GT5蛋白三聚體和mRNA-LNP方案。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在嚴(yán)格的人源化小鼠模型中,在N332-GT5蛋白三聚體啟動(dòng)后,兩種新型加強(qiáng)免疫原(B11和B16)都能進(jìn)一步促進(jìn)BG18前體的成熟。同時(shí),將兩種階段(啟動(dòng)和加強(qiáng))以mRNA-LNP形式遞送也提供了長(zhǎng)期激活,并觀察到驅(qū)動(dòng)了體細(xì)胞超突變(一種抗體成熟過(guò)程)。蛋白質(zhì)三聚體和mRNA-LNP方案都促進(jìn)了加強(qiáng)階段的反應(yīng),這可能是由于生發(fā)中心(GC)的再供能或記憶B細(xì)胞重新招募到生發(fā)中心的結(jié)果。
該研究中的啟動(dòng)-加強(qiáng)免疫方案在高標(biāo)準(zhǔn)的臨床前模型中已顯示出對(duì)V3-聚糖類抗原的靶向激活和增強(qiáng)作用,這表明可以在GT啟動(dòng)后進(jìn)行加強(qiáng)免疫?;诘鞍踪|(zhì)和mRNA的啟動(dòng)-加強(qiáng)免疫方案的有效性為以V3-聚糖表位為中心的HIV疫苗的臨床開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了道路。
值得一提的是,該團(tuán)隊(duì)于2023年5月在 Science Translational Medicine 期刊發(fā)表了題為:A first-in-human germline-targeting HIV nanoparticle vaccine induced broad and publicly targeted helper T cell responses 的研究論文【2】。
在這項(xiàng)旨在測(cè)試自組裝納米顆粒HIV疫苗的安全性和免疫反應(yīng)的1期臨床試驗(yàn)中,研究團(tuán)隊(duì)在參與臨床試驗(yàn)的志愿者中觀察到了強(qiáng)大的T細(xì)胞反應(yīng),這標(biāo)志著人類在開(kāi)發(fā)疫苗以結(jié)束全球HIV/艾滋病流行方面邁出了重要一步。
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