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在一项新的研讨中，来自美国斯克里普斯研讨所等研讨机构的研讨人员成功地对一种先进的HIV疫苗战略进行了原理验证，这种办法也或许有用地保护人们免受其他致命性流行症的损害。相关研讨结果近期宣布在Science期刊上，论文标题为“A generalized HIV vaccine design strategy for priming of broadly neutralizing antibody responses”。
斯克里普斯研讨所的科学家们是规划和测验一种新候选疫苗（绿色和蓝色）的研讨团队的一部分，这种候选疫苗与HIV广泛中和抗体的前体（棕褐色）结合，有望成为HIV多阶段疫苗的榜首阶段。图片来源于Schief试验室。
这种新的疫苗战略会集在影响免疫系统以发生针对HIV的广泛中和抗体（bnAb）。这些特别的抗体能够结合到HIV病毒外表上重要的但难以接近的区域，并且这些区域在不同HIV毒株之间的差异并不大，因而它们能够中和许多不同的快速骤变的HIV毒株。
发生此类抗体的疫苗能够抢救数百万人的生命和节约数十亿美元，并终究或许有助于消除艾滋病这一严重的公共卫生问题。根据一种称为“生殖系靶向（germline targeting）”的概念，这种新的战略或许阻挠在全球传达的数百万种不同的病毒毒株。迄今为止，完成这一方针还很困难。从未发现有任何候选HIV疫苗能在人体内诱导保护性的bnAb反响。
论文一起通讯作者、斯克里普斯研讨所免疫学与微生物学系教授William Schief博士说，“我以为咱们应该一种生殖系靶向战略来开发一种有用的抗HIV疫苗，并且这种相同类型的战略或许有助于制备反抗许多其他难治的病原体的疫苗。在这里，通过多个试验室之间的大力协作，咱们证明了一种通用的生殖系靶向战略的可行性。”
这项研讨招引了来自不同布景和专业范畴的科学家：Schief；论文一起通讯作者、麻省总医院拉根研讨所首席科学官Facundo Batista博士；论文一起通讯作者、拉霍亚免疫学研讨所疫苗发现部分教授Shane Crotty博士。Batista说：“这是一个雄心壮志的项目，需求采纳多学科的办法，只要依托协作才干成功。”
这种生殖系靶向办法旨在通过影响正确的发生抗体的细胞来促进所需的bnAb发生。抗体是由称为B细胞的免疫细胞发生的，这些免疫细胞开端处于一种“初始（na?ve）”或“生殖系”情况。
很多生殖系B细胞在血液和其他安排中循环。在病毒感染中或许在接种模仿感染病毒的疫苗后，一些生殖系B细胞将至少弱小地结合到坐落病毒外表的结构上。这将影响这些细胞开端长达数周的老练进程，在这样的一个进程中，抗体逐渐的提高它们与病毒外表结合的才能，然后终究能够中和病毒。
针对HIV疫苗的生殖系靶向战略旨在影响少量B细胞，使得它们能够老练为发生bnAb的细胞。这些研讨人员猜想其他制备诱导bnAb发生的HIV疫苗的测验失利了，这是由于它们没有影响满足数量的“bnAb前体”生殖系B细胞。
Schief及其搭档们从前在一种特别情况下展现了一种生殖系靶向战略：bnAb以一种不寻常的办法捕获HIV。这种新办法功用更强壮，这是由于它适用于通过一种更为常见的机制捕获靶标的抗体。此外，这项研讨中进行的剖析标明这种办法也或许适用于制备针对许多其他难治病原体的疫苗，比方流感病毒、登革热病毒、寨卡病毒、丙型肝炎病毒和疟原虫。
为了证明这种战略的可行性，Schief和论文一起榜首作者、Schief试验室高档科学家Jon Steichen博士首要挑选了一种已知的称为BG18的HIV bnAb作为测验事例。通过对BG18与HIV病毒上的靶标结合在一起时的结构研讨，这些研讨人员判定出这种抗体的HIV捕获才能的要害特征。
接下来，他们查找了一个巨大的人类抗体基因数据库，以便寻觅发生的抗体与BG18的要害特征天然相同的B细胞。他们随后运用一种杂乱的战略来挑选和进化一组或许潜在地激活多种BG18样B细胞（BG18-like B cell）的病毒模仿蛋白。这些蛋白终究将作为“免疫原”影响承受疫苗接种的人体中的BG18样B细胞。
Steichen说，“鉴于B细胞库的组成因人而异，并且跟着时刻的推移，在同一个人体内也存在差异，因而咱们咱们都以为需求靶向这些B细胞中的多个以上才有合理的时机在任何给定的疫苗接种者中激活它们中的一个。”
在拉荷亚免疫学研讨所的Shane Crotty试验室中，对来自HIV阴性人类捐赠者的血液样本进行的测验证明这些研讨人员规划出的免疫原与正常循环的具有所需的BG18样特征的B细胞杰出地结合。
论文一起榜首作者、Crotty试验室高档科学家Colin Havenar-Daughton博士说：“其间的一些B细胞正是咱们所寻觅的细胞类型。”在斯克里普斯研讨所Andrew Ward博士的试验室里进行的低温电镜剖析标明这些B细胞发生的抗体在原子水平上模仿了BG18的结构。
麻省总医院拉根研讨所Facundo Batista试验室在通过基因改造后带着BG18前体B细胞的小鼠中展开了试验，他们的试验标明这些免疫原能够激活这些B细胞，然后诱导强效的抗体反响。
论文一起榜首作者、Batista试验室博士后研讨员Ying-Cing Lin博士说，“咱们培育出带着稀有BG18前体和高水平竞争性B细胞的小鼠模型，然后模仿了在人体免疫接种进程中遇到的生理情况。咱们发现这些规划出的免疫原影响BG18前体发生激烈而又特异性的免疫反响，并且所发生的这些抗体显示出它们正在朝正确方向老练的痕迹。”
这些研讨结果提示着这些研讨人员规划出的免疫原能够在旨在诱导BG18和密切相关的bnAb发生的多阶段疫苗的初度接种阶段发挥作用。他们现在计划为随后的疫苗阶段开发免疫原，以“辅导”针对bnAb的抗体反响。他们设想了一种终究的HIV疫苗，它结合了上述几种尽力，然后诱发多种类型的bnAb来对立HIV。
参考资料：
1.Jon M. Steichen et al. A generalized HIV vaccine design strategy for priming of broadly neutralizing antibody responses. Science, 2019, doi:10.1126/science.aax4380.
2.Groundbreaking HIV vaccine design strategy shows promise in proof-of-principle tests
https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2019/20191031-schief-HIV.html
