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把罕見B細胞帶上正確路徑:三項靈長類研究推進HIV疫苗設計

研究團隊以起始免疫與接續加強劑逐步訓練B細胞,讓獼猴產生可對付多種HIV株的抗體;這項長年難題首度在多條抗體路徑上取得一致的前臨床進展。

By SURL BioNews

HIV疫苗最棘手的地方,不只是要喚起免疫反應,而是要讓極少見的B細胞走過一段漫長而精確的成熟路徑,最後製造出能辨識眾多病毒變異株的「廣泛中和抗體」。三項非人類靈長類研究如今分別從不同入口達成這項目標,顯示疫苗或許能像分階段教學一樣,先找出合適的B細胞,再用接續免疫把抗體反應導向HIV包膜上的脆弱部位。

其中一項研究把不同HIV株的包膜蛋白三聚體排列在脂質體表面,依序為獼猴接種。接受這種多價脂質體疫苗的6隻動物,全數產生跨病毒株的血清中和反應;其血清IgG均能中和67株測試病毒中的49%以上,表現較好的兩隻分別達到70%與64%。冷凍電子顯微鏡進一步顯示,4隻獼猴的抗體以近似人類廣泛中和抗體PG9的方式,攻擊HIV包膜三聚體頂端。

另一項研究把焦點放在免疫反應的起跑線。研究人員設計CAP256.OPT4免疫原,專門啟動可發展成V2頂端廣泛中和抗體的前驅B細胞;與野生型HIV包膜蛋白相比,其起始效率提高約30至400倍。無論透過嵌合猴/人免疫缺陷病毒、蛋白奈米粒子或mRNA遞送,研究團隊都在4週內看到起始反應,並於12週左右測得血漿中和廣度。

在這組實驗中,超過九成獼猴的中和範圍涵蓋帶有難以突破之Asn130醣基的病毒,部分感染嵌合病毒的動物更能中和21株測試病毒中的九成。結構分析發現,三條抗體譜系形成細長、針狀的重鏈互補決定區,能穿過包膜頂端的醣類屏障;這項結果說明,疫苗不只產生看似廣泛的血清活性,也誘導出預期的分子結構。

第三項研究則完成一套針對HIV包膜V3醣基區的生殖系標靶起始與加強程序,在基因背景不同的非人類靈長類中誘發BG18類記憶B細胞。至少半數動物形成廣泛中和抗體譜系,抗體的中和廣度最高達參考抗體BG18的67%;44%的動物出現可在血清測得的廣泛中和活性,其中一例的效價達到研究人員預期可能對多種HIV分離株提供保護的範圍。結構資料也顯示,疫苗誘發抗體重現了人類BG18類抗體與病毒包膜的關鍵接觸方式。

三項研究的共同意義,在於它們不再期待一次接種便偶然得到理想抗體,而是透過「生殖系標靶」與序列化免疫,先啟動罕見前驅細胞,再逐步選擇有利突變。它們鎖定的包膜區域、遞送平台、動物數量與病毒測試面板並不相同,因此中和百分比不能直接橫向排名;不同策略是否可以整合,也仍是下一階段問題。

更重要的界線是,這些結果仍來自非人類靈長類,主要證明疫苗能塑造所需的抗體譜系,尚未證明可以在人類預防HIV感染。人體中的前驅B細胞頻率、免疫成熟速度、接種次數、保護效價與持久性都可能不同。接下來的臨床研究必須回答:這套精密的免疫引導能否在多樣化人群中穩定重現,以及由此產生的抗體是否真正轉化為可持續的感染保護。

References

  1. Nature
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