HIV 疫苗研發領域數十年來的科學挑戰之一,是如何訓練免疫系統產生能夠靶向病毒多種變體的抗體。傳統方法之所以成效有限,主要原因在于 HIV 變異迅速,并將自身關鍵部位隱藏以逃避免疫系統識別。
如今,一項結合兩項獨立 1 期臨床試驗數據的新研究表明,一種靶向疫苗策略可成功激活與 HIV 相關的早期免疫反應,且在其中一項試驗中推動了免疫反應的進一步發展 —— 這是邁向疫苗研發長期目標的關鍵一步。
由 IAVI 和斯克里普斯研究所科學家領導的國際團隊開展的這兩項試驗,納入了近 80 名來自北美和非洲的參與者,為開發具有全球應用潛力的未來 HIV 疫苗奠定了重要基礎。該研究于 2025 年 5 月 15 日發表在《科學》(Science)雜志上。
其中一項試驗測試了一種分步接種策略:通過依次給予初始劑量( priming dose)和不同的加強劑量(booster dose),引導免疫系統經歷抗體發育的各個階段。該試驗表明,采用這種被稱為 “異源加強”(heterologous boosting)的組合接種技術,可在人體內進一步推動免疫反應。
第二項試驗聚焦于初始階段,顯示首劑疫苗可成功激活非洲參與者體內所需的免疫細胞,支持在 HIV 感染負擔最重的地區采用這一方法。兩項試驗均使用基于 mRNA 的疫苗平臺 —— 類似于新冠疫苗所采用的技術 —— 該平臺可加速生產和臨床測試,并激發強烈的免疫反應。
現已在人體中證明,可通過第一針啟動所需的免疫反應,再通過不同的第二針推動反應進一步發展。研究還證明,首針在非洲人群中效果良好,這些試驗為分步誘導定制化免疫反應的策略提供了概念驗證 —— 不僅適用于HIV疫苗,也適用于整個疫苗領域,包括非 HIV 疫苗。
這些卓越成果驗證了支撐這一方法的合理疫苗設計,疫苗將是全球衛生領域的巨大進步,可能有助于終結 HIV 大流行。
廣泛中和抗體(bnAbs)是一種罕見的免疫防御分子,能夠識別并阻斷多種 HIV 變體。與通常僅識別病毒特定變體的標準抗體不同,廣泛中和抗體靶向 HIV 中即使病毒變異也保持不變的部位。長期以來,科學家一直將廣泛中和抗體視為免疫系統預防 HIV 感染的最佳希望
幫助人體產生廣泛中和抗體的第一步是通過所謂的 “初免疫苗”(priming vaccine)—— 即旨在激活罕見的 “未成熟” B 細胞(na?ve B cells)的首劑疫苗,這些細胞具備最終產生廣泛中和抗體的潛力。這種方法被稱為 “種系靶向”(germline targeting)。
B 細胞是一種白細胞,通過產生識別并對抗病毒及其他威脅的抗體,在免疫系統中發揮核心作用。后續的疫苗劑量(即加強針)則引導這些細胞經歷成熟過程,最終產生靶向 HIV 的抗體。盡管這些試驗本身并非旨在直接生成廣泛中和抗體,但它們證明,通過注射一系列不同疫苗來引導免疫系統產生廣泛中和抗體的策略具有巨大潛力。
在正確的時間靶向正確的細胞
這項工作建立在謝夫實驗室早期兩項關鍵研究的基礎之上:2022 年發表的 IAVI G001 臨床試驗結果顯示,一種基于蛋白質的疫苗可成功激活啟動廣泛中和抗體發育所需的罕見免疫細胞;2024 年發表的四項臨床前研究則證明,多步驟接種策略可引導免疫系統產生保護性抗體。
新研究分析了兩項獨立的 1 期臨床試驗數據:在北美開展的IAVI G002 試驗,以及專門在南非和盧旺達(撒哈拉以南非洲 HIV 感染最嚴重的國家)開展的IAVI G003 試驗。G002 試驗納入 60 名參與者,G003 試驗納入 18 名,兩項試驗均采用種系靶向策略。
在 G002 試驗中,參與者要么單獨接種初免疫苗,要么在初免后接種略有不同的加強針 —— 后者即異源加強策略。這一兩步流程旨在通過生成 VRC01 類抗體,引導免疫反應進一步向廣泛中和抗體發育的方向推進。VRC01 類抗體以一種經深入研究、可中和多種 HIV 變體的廣泛中和抗體命名,其通過靶向 HIV 中極少變異的區域,阻止病毒與宿主細胞的 entry receptor 結合。因此,這些抗體被視為 HIV 疫苗研發中最有希望的線索之一。
G002 試驗中,所有 17 名同時接種初免疫苗和加強針的參與者均產生了 VRC01 類反應,其中超過 80% 表現出 “精英級” 反應 —— 即他們的免疫細胞獲得了與廣泛中和抗體發育相關的多種有益突變。僅接種初免疫苗的參與者也產生了 VRC01 類反應,但其抗體反應通常成熟度較低。值得注意的是,在加強針前僅給予一劑初免比給予兩劑初免更有效。
“真正讓我們驚訝的是,僅兩針—— 一劑初免和一劑異源加強 —— 后觀察到的免疫反應質量,” 謝夫說?!拔覀儧]想到效果會這么好?!?/p>
在 G003 試驗中,參與者接種了兩劑初免疫苗,但未接種加強針。疫苗成功在 94% 的參與者中觸發了 VRC01 類反應,顯示出與 G002 試驗相似的高抗體突變水平和多樣性。盡管有一名參與者因基因變異導致疫苗效果較差而未產生反應,但其他所有參與者均顯示目標未成熟 B 細胞被激活。
總體而言,非洲和北美的免疫反應非常相似,這對旨在全球使用的疫苗來說是鼓舞人心的。
除皮膚反應外,疫苗方案總體耐受性良好。在 G002 試驗中,18% 的參與者出現瘙癢和蕁麻疹(風疹)等皮膚反應,10% 出現慢性蕁麻疹(癥狀持續六周或更長時間)。這些事件通常為輕度或中度,常通過抗組胺藥控制,且最終均消退。在 G003 試驗中,無蕁麻疹病例,但兩名參與者(11%)出現輕度、短暫的瘙癢,通過抗組胺藥控制。
與 Moderna 的其他 mRNA 疫苗(如新冠疫苗)相比,G002 試驗中使用的方案蕁麻疹發生率更高。研究人員將調查這些反應,為未來的緩解策略提供信息。Moderna 也參與了兩項試驗,提供 mRNA 疫苗,并為臨床前開發和監管申報提供關鍵支持。
研究計劃在南非開展一項后續研究,以評估 G002 試驗中測試的相同初免 - 加強方案,但采用更低劑量,基于加強組中觀察到的精英級反應。
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