(來(lái)源:MIT Technology Review)
在吉利德宣布 FDA 批準(zhǔn)其一年僅需注射兩針、有效率近 100% 的 HIV 預(yù)防藥物之際,麻省理工學(xué)院(MIT)和斯克利普斯研究所的科研團(tuán)隊(duì)也取得了重大突破。
他們發(fā)現(xiàn),通過(guò)創(chuàng)新性地組合兩種強(qiáng)效佐劑,僅需單劑疫苗接種即可激發(fā)針對(duì) HIV 的強(qiáng)烈免疫應(yīng)答。
小鼠實(shí)驗(yàn)中,與單獨(dú)使用疫苗或僅添加一種佐劑的疫苗相比,這種雙佐劑疫苗能產(chǎn)生更廣譜的 HIV 抗原抗體。疫苗成分在淋巴結(jié)持續(xù)駐留長(zhǎng)達(dá) 28 天,使免疫系統(tǒng)有更多時(shí)間產(chǎn)生針對(duì) HIV 的抗體。該策略有望開(kāi)發(fā)出針對(duì) HIV、SARS-CoV-2 等傳染病的單劑疫苗。
相關(guān)研究以題為“Vaccines combining slow release and follicle targeting of antigens increase germinal center B cell diversity and clonal expansion”發(fā)表在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》期刊。該研究由麻省理工學(xué)院 J.Christopher Love 與斯克利普斯研究所免疫學(xué)及微生物學(xué)教授 Darrell Irvine 共同指導(dǎo)。主要作者為 2023 屆博士 Kristen Rodrigues 與 2025 屆博士Yiming Zhang。
圖 | 疫苗抗原(粉色)集中在 B 細(xì)胞濾泡(青色)中
疫苗效力新突破
大多數(shù)疫苗需與佐劑聯(lián)用,以增強(qiáng)對(duì)抗原的免疫應(yīng)答。在基于蛋白質(zhì)的疫苗(如甲型和乙型肝炎疫苗)中,常用的佐劑是氫氧化鋁(又稱明礬)。這種佐劑通過(guò)激活先天免疫反應(yīng)發(fā)揮作用,幫助機(jī)體形成更強(qiáng)的疫苗抗原記憶。
數(shù)年前,Irvine 團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出另一種基于皂苷的佐劑。這種獲得 FDA 批準(zhǔn)的佐劑提取自智利皂樹(shù)皮。研究發(fā)現(xiàn),同時(shí)含有皂苷和一種名為 MPLA(可促進(jìn)炎癥反應(yīng))分子的納米顆粒(稱為 SMNP),其效果優(yōu)于單獨(dú)使用皂苷。
在新研究中,團(tuán)隊(duì)深入探究了這兩種佐劑協(xié)同增效的機(jī)制,特別是對(duì) B 細(xì)胞反應(yīng)的影響。B 細(xì)胞產(chǎn)生的抗體能夠在血液中循環(huán),并在機(jī)體再次接觸病原體時(shí)進(jìn)行識(shí)別。
由于 HIV 變異快、容易免疫逃逸,因此研究團(tuán)隊(duì)采用了一種實(shí)驗(yàn)性 HIV 蛋白 MD39 作為抗原,其能夠模擬 HIV 病毒外膜結(jié)構(gòu),引導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生可中和多種病毒變異的廣譜抗體。
研究人員將這種抗原與三種不同佐劑策略配對(duì),測(cè)試哪種組合能引發(fā)最強(qiáng)的免疫反應(yīng)。
第一種策略采用明礬緩釋系統(tǒng),通過(guò)磷酸絲氨酸標(biāo)記使 MD39 蛋白錨定在明礬顆粒上,延長(zhǎng)抗原暴露時(shí)間。
第二種策略使用 SMNP。這種佐劑含有從植物中提取的天然化合物皂苷,能刺激免疫系統(tǒng)。SMNP 通過(guò)將疫苗成分遞送至關(guān)鍵免疫部位來(lái)增強(qiáng)免疫反應(yīng)。這些富含 B 細(xì)胞的區(qū)域是免疫應(yīng)答的核心場(chǎng)所。
第三種同時(shí)使用明礬-pSer 和 SMNP 的雙佐劑組合,實(shí)現(xiàn) 1+1>2 的免疫增強(qiáng)效果。
雙佐劑策略的結(jié)果顯示:B 細(xì)胞不僅大量增殖、更快成熟,還呈現(xiàn)出顯著多樣性。值得注意的是,佐劑還能幫助抗原在淋巴結(jié)中保持完整長(zhǎng)達(dá) 28 天。
抗體多樣性
對(duì)接種小鼠的 B 細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞 RNA 測(cè)序顯示,含雙佐劑的疫苗可產(chǎn)生更多樣化的 B 細(xì)胞和抗體庫(kù)。相比單一佐劑組,接受雙佐劑疫苗的小鼠產(chǎn)生的獨(dú)特 B 細(xì)胞數(shù)量增加了 2-3 倍。
這種 B 細(xì)胞數(shù)量與多樣性的提升,顯著增加了疫苗產(chǎn)生廣泛中和抗體的概率,這類抗體能識(shí)別特定病毒的多種毒株。“免疫系統(tǒng)需要篩選所有可能的解決方案,我們提供的選擇機(jī)會(huì)越多,效果就越好”,Love 解釋道,“要產(chǎn)生廣泛中和抗體,既需要像我們展示的這種能引發(fā)強(qiáng)效多樣化反應(yīng)的方法,也需要通過(guò)抗原設(shè)計(jì)來(lái)呈現(xiàn)免疫原的正確部位。”
雙佐劑聯(lián)用策略還有望推動(dòng)其他傳染病單劑高效疫苗的研發(fā)。“這種方法的核心優(yōu)勢(shì)在于,通過(guò)組合已較為成熟的佐劑即可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期抗原暴露,無(wú)需開(kāi)發(fā)新技術(shù),只需整合現(xiàn)有佐劑特性就能實(shí)現(xiàn)低劑量甚至單劑治療”,他補(bǔ)充道。
此外,研究人員將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與既往非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究數(shù)據(jù)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)該組合策略能引發(fā)同樣強(qiáng)烈且多樣化的免疫應(yīng)答。雖然完整的雙組分疫苗策略尚未在人體測(cè)試,但 SMNP 佐劑目前正在進(jìn)行首次人體臨床試驗(yàn)(HVTN 144)。“其安全性與 Shingrix 疫苗類似,僅可能引起短暫局部反應(yīng)。”Irvine 表示。
1.https://news.mit.edu/2025/supercharged-vaccine-could-offer-strong-protection-with-one-dose-0618
2. Rodrigues, K. A., et al. (2025). Vaccines combining slow release and follicle targeting of antigens increase germinal center B cell diversity and clonal expansion. Science Translational Medicine. doi.org/10.1126/scitranslmed.adw7499.
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