感染猴子的病毒可能成为未来HIV疫苗的一部分
来自Scripps Research科学家的一项新研究表明,一种可以感染猴子和猿的猴子免疫缺陷病毒(SIV)的蛋白质已成为抗人类免疫缺陷病毒(HIV)疫苗的潜在组成部分。
黑猩猩SIV可以在自然宿主中引起类似艾滋病的疾病,是大约一个世纪前在非洲“跳”到人类并演变成HIV的病毒。SIV的外包膜蛋白Env与HIV的Env共享一个关键结构;该物业和其他物业使SIV Env成为未来艾滋病毒感染疫苗的潜在组成部分。Scripps研究科学家在Cell Reports上发表的这项研究中发现,用SIV Env蛋白接种小鼠可以引发中和多种HIV毒株感染的抗体。
“我们已经在这里展示了人们可以使用来自感染SIV的黑猩猩的形状来刺激抗人类感染艾滋病毒的抗体的产生,”联合资深作者丹尼斯伯顿博士说,詹姆斯和杰西未成年人免疫学主席斯克里普斯研究所免疫学和微生物学系。“这是一个简单但有启发性的策略,让人想起200多年前使用牛痘病毒对天花病毒进行免疫接种,并应该帮助我们制造艾滋病疫苗。”
尽管可以控制艾滋病毒和减少传播的药物,该疾病仍然是导致死亡的主要原因,并对全世界数百万人造成健康威胁。根据美国疾病控制和预防中心的数据,截至2017年底,全球约有3700万人感染艾滋病毒。艾滋病毒疫苗有助于预防感染和控制疾病的传播。
设计病毒疫苗的传统方法是使用弱化或工程化的病毒作为“免疫原”,刺激免疫系统产生保护性抗体。但这不利于艾滋病病毒。引起艾滋病的病毒在感染期间迅速突变其最外层结构,不断产生新的菌株或变体,可以逃避针对先前变体产生的抗体。基于过去遇到的一种艾滋病病毒株的疫苗对几乎所有将来可能遇到的艾滋病毒版本都无效。
作为一种替代方法,Burton的小组和其他人希望设计艾滋病疫苗,将抗体应答集中在病毒的少数真正易受攻击的部位。这些易受攻击的病毒结构或“广泛中和表位”对于HIV感染细胞的能力如此重要,并且复制它们从一种菌株到另一种菌株的变化有限。这是一个具有挑战性的策略,因为这些结构通常被病毒隐藏得很好。此外,可以固定在这些表位上的抗体倾向于具有不寻常的形状,并且基本上难以产生免疫系统;它们很少见于艾滋病病毒感染者,即便如此,通常也是低水平的。
Burton及其同事希望通过使用初级注射加上一系列加强免疫原的一系列加强注射来克服这些障碍,逐渐强制产生与广泛中和表位紧密结合的抗体,同时最大限度地减少通常的,浪费的抗体产生关于病毒的非易受攻击的网站。SIV Env在这种疫苗中似乎是一种潜在的良好免疫原,因为它具有广泛的中和表位V2-Apex,与HIV Env上的对应物几乎相同,但其他方面几乎没有相似之处。
“在多阶段和多组分HIV疫苗策略中,我们希望引发针对序列免疫原之间共享的广泛中和表位的抗体反应,同时最小化对其他表位的脱靶反应,”Raiees Andrabi博士说,伯顿实验室的博士后研究员,他是该研究的第一作者。
Andrabi及其同事设计了一种稳定的,独立的SIV Env版本 - 一种三部分“三聚体”结构,通常由病毒外膜支持 - 来自感染黑猩猩的SIV株,接近人类HIV。使用由杜克大学的合作者设计的小鼠能够产生必需的抗体,他们表明,在四周内接种SIV Env三聚体两次,引发了对HIV V2-Apex的所需的,狭窄靶向的抗体反应。抗体反应能够中和几种HIV分离株;使用HIV Env三聚体添加加强接种使得HIV中和反应更加广泛。