HIV疫苗可保护非人灵长类动物免受感染

20多年来，斯克里普斯研究中心的科学家们已经完成了设计艾滋病疫苗的挑战。现在发表在Immunity上的新研究表明，他们的实验性疫苗策略适用于非人灵长类动物。

这项新的研究表明，可以促使恒河猴产生针对一种HIV病毒的中和抗体，这种抗体类似于最常感染人类的​​弹性病毒形式，称为Tier 2病毒。该研究还首次提供了预防HIV所需的疫苗诱导的中和抗体水平的估计。

“我们发现，通过接种疫苗诱导的中和抗体可以保护动物免受看起来像真实世界艾滋病病毒的病毒，”Scripps研究所免疫学和微生物学系主任，国际科学主任Dennis Burton博士说。艾滋病疫苗倡议(IAVI)中和抗体中心和美国国立卫生研究院艾滋病毒/艾滋病疫苗免疫学和免疫原发现中心(CHAVI-ID)。

虽然该疫苗远非人体临床试验，但该研究提供了自20世纪90年代以来Burton及其同事一直在开发的HIV疫苗策略的概念验证。

该战略的目标是确定艾滋病毒的罕见，脆弱区域，并教导免疫系统制造抗体以攻击这些区域。由Scripps Research科学家领导的研究表明，人体需要产生与病毒外包膜蛋白三聚体结合的中和抗体。为了支持这一观点，科学家发现他们可以通过注射实验室产生的中和抗体来保护动物模型免受HIV侵害。

接下来的挑战是让动物自己制造中和抗体。为此，科学家需要将免疫系统暴露于包膜蛋白三聚体，有效地训练它如何发现这种靶标并产生针对它的正确抗体。

但是有一个大问题。HIV包膜三聚体不稳定，并且在分离时易于分解。科学家如何将其用作疫苗的成分?2013年取得了突破，当时科学家通过基因工程设计了更稳定的三聚体或SOSIP。

“这是第一次，我们的东西看起来非常像HIV包膜蛋白三聚体，”Scripps Research的研究助理，新研究的共同第一作者Matthias Pauthner博士说。

科学家们迅速向前推进设计含有这种稳定SOSIP三聚体的实验性HIV疫苗。他们在新研究中的目标是看这种疫苗是否真的可以保护动物免受感染。

该团队在两组恒河猴中测试疫苗。先前使用相同疫苗的研究表明，一些免疫的猴子在其体内天然产生低中和抗体滴度(抗体水平)，而其他一些在接种疫苗后产生高滴度。从这项研究中，研究人员选择并重新接种了6只低滴度猴子和6只高滴度猴子。他们还研究了12种未免疫的灵长类动物作为对照组。

然后将灵长类动物暴露于一种称为SHIV的病毒形式，这是一种工程化的猿猴病毒，含有与人类病毒相同的包膜三聚体。

这种特定的病毒株被称为第2层病毒，因为它已被证明难以中和，就像在人群中传播的HIV形式一样。

研究人员发现疫苗接种在高滴度动物身上起作用。猴子可以产生足够水平的针对包膜蛋白三聚体的中和抗体以防止感染。

“自从艾滋病毒出现以来，这是我们在接种疫苗后对第2层病毒进行抗体保护的第一个证据，”Pauthner说。“现在的一个问题是，我们怎样才能在每只动物身上获得如此高的滴度?”

随着研究人员看到艾滋病毒保护因接种后数周和数月内高滴度下降而对滴度的关注变得尤为重要。在追踪滴度同时不断将动物暴露于病毒的过程中，研究人员确定了防止艾滋病病毒发生所需的滴度。

重要的是，该研究还表明，中和抗体，而不是免疫系统的其他方面，是阻止病毒的关键。Pauthner说这是一个重要的发现，因为其他实验室已经关注T细胞和其他免疫系统防御阻止感染的可能性。

展望未来，科学家们正在寻求改进人体试验的疫苗设计并保持较高的滴度。“可以探索许多免疫学技巧，使免疫力持续更长时间，”Pauthner说。

研究人员正在寻求一种策略来引发广泛中和抗体(bnAbs)，这种抗体可以中和许多HIV病毒株，而不是这些研究中描述的单一菌株。“这项研究估计了我们可能需要通过疫苗接种诱导的bnAb水平，以便在全球范围内预防艾滋病毒，”Burton说。