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多年來,研究人員一直希望研制出一種疫苗,不僅能保護人們免受一種艾滋病毒株的侵害,還能保護他們免受這種快速變異病毒的所有毒株的侵害。
這需要一種疫苗,能夠誘導人體產生一種叫做廣譜保護性抗體的物質,這種分子可以識別多種艾滋病毒株。
現在,斯克里普斯研究所和瑞典卡羅林斯卡研究所的科學家們已經開發出一種實驗性疫苗,該疫苗使每只受試的恒河猴體內都產生了具有廣泛保護作用的 HIV 抗體。
該研究結果于 2026 年 4 月 29 日發表在《自然》雜志上,標志著僅靠疫苗接種就首次產生了如此可靠的結果,并使研究人員離研制出能夠有效對抗全球范圍內傳播的各種 HIV 毒株的疫苗更近了一步。
這種新疫苗針對的是艾滋病毒中一個在不同毒株間很少發生變化的部分,艾滋病毒外層「刺突」蛋白的頂端,或稱「頂點」。
刺突蛋白是艾滋病毒唯一暴露于其表面的部分,負責其與人體細胞的相互作用。
在六只非人靈長類動物中,接種了針對刺突蛋白頂端的疫苗后,動物體內產生了能夠對抗此前未曾接觸過的艾滋病毒毒株的抗體。
HIV病毒變異速度極快,人體大多數免疫反應都無法跟上;等到針對某種毒株產生抗體時,病毒已經變異并找到了新的免疫機制。
少數HIV感染者最終會產生廣譜中和抗體(bnAbs),這種免疫蛋白能夠識別HIV病毒中不變的片段,從而阻斷多種毒株。但將這種免疫反應轉化為疫苗卻困難重重。
懷亞特的實驗室花費十余年時間開發出一種方法,可以制造出病毒大小的納米顆粒,這些顆粒表面附著數百個HIV病毒的外層刺突蛋白,即Env三聚體(簡單說,這種顆粒外形與HIV病毒相似,但不會引起疾病)。
通過改變納米顆粒上負載的刺突蛋白種類,該團隊可以誘導產生不同的抗體。
去年,懷亞特及其團隊利用該平臺的一個版本,證明接種疫苗的獼猴可以產生針對CD4結合位點的廣譜中和抗體(bnAbs),而CD4結合位點正是HIV刺突蛋白與人類免疫細胞相互作用的關鍵位點。
在這項新研究中,他們將注意力轉向了病毒的另一個脆弱區域,刺突蛋白的頂端。該位點位于Env三聚體的最頂端,在數十萬種流行的HIV毒株中幾乎完全相同。
「頂點蛋白是理想的疫苗靶點,原因有二,」斯克里普斯研究所高級研究員、該研究的共同第一作者哈維爾·格納加說,「它在所有HIV毒株中高度保守,而且此前已從HIV感染者體內分離出非常有效的廣譜中和抗體。」
為了研制出能夠可靠地誘導產生針對病毒頂端膜的廣譜抗體的疫苗,研究人員首先需要找到合適的起始免疫原。
并非所有HIV刺突蛋白都能有效地訓練免疫系統;只有部分刺突蛋白能夠誘導免疫系統產生稀有的免疫細胞,這些細胞最終會生成靶向頂端膜的廣譜中和抗體(bnAbs)。
因此,研究團隊首先篩選了一個穩定的HIV刺突蛋白庫,以找到能夠識別并激活這些特定細胞的蛋白。然后,他們將這些刺突蛋白應用于納米顆粒的設計中。
研究小組用一系列疫苗給六只非人靈長類動物接種,首先接種的是一種被認為是最佳初始免疫候選物的刺突蛋白,然后用其他HIV毒株的刺突蛋白進行加強免疫,所有六只動物都產生了針對刺突蛋白頂端的交叉中和抗體。
電子顯微鏡證實,接種動物體內產生的抗體與從HIV感染者體內分離出的廣譜中和抗體(bnAb)結合刺突蛋白頂端的方式相同,并且對它們從未接觸過的多種基因不同的HIV毒株均具有活性。
這種針對野生HIV毒株(而不僅僅是疫苗中的毒株)的活性被稱為二級交叉中和。
「二級交叉中和是該領域的基準,我們在每只動物身上都實現了這一目標,」斯克里普斯研究所高級研究員、該研究的共同第一作者什里達爾·貝爾說。
「當我們得到這些結果時,我們真的非常激動。我們希望更廣泛的領域能夠了解我們在這里取得的成就。」
這些實驗性疫苗尚未準備好進行人體試驗;生產臨床級納米顆粒的技術難度高且成本昂貴。
研究團隊正在探索其他遞送刺突蛋白的方法,以期引發相同的免疫反應,包括mRNA疫苗。
最終,一種能夠完全保護人體的HIV疫苗可能需要同時靶向刺突蛋白的頂端以及其他易感位點,例如CD4結合位點。
「近幾年,該領域取得的進展比過去30年加起來還要多,」懷亞特說。「所以現在是時候加大資金投入和研究力度了。我們渴望將研究成果轉化到人體應用中。」
Source:Scripps Research Institute
Journal reference:Guenaga, J., et al. (2026). Vaccination generates broadly cross-neutralizing antibodies to the HIV Env apex. Nature. DOI: 10.1038/s41586-026-10429-3. https://www.nature.com/articles/s41586-026-10429-3
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