研究确立了艾滋病毒候选疫苗的基准
事实证明,开发一种预防艾滋病毒感染的疫苗非常困难。其中一个原因是naïve前体B细胞可以产生成熟的B细胞,产生广泛的中和性抗体,这是成功的基于抗体的HIV疫苗的必要条件,在一般人体内被认为是极其罕见的。
发表在2017年12月26日的杂志网络版上免疫力现在,拉霍亚过敏与免疫研究所(LJI)的研究人员表明,尽管它们的频率很低,但在适当的条件下,这些B细胞前体可以成功地启动,战胜它们的B细胞竞争对手。
“我们在早期的一项研究中表明,我们可以在大多数人体内发现这些B细胞,但细胞频率非常低,约为百万分之一。我们不知道的是是否有足够的细胞来引发有效的免疫反应LJI疫苗发现部门的教授、资深作者Shane Crotty博士说。“我们有这些数字,但我们不知道它们到底意味着什么。”通过提供答案,目前的研究缩小了关于不同免疫反应之间竞争的知识差距,并建立了明确的基准疫苗候选药物在进入临床试验前应进行对照研究。
“随着疫苗领域变得越来越复杂,我们需要了解好的疫苗设计的要求,这样我们才能引发我们想要的免疫反应,而不是竞争对手,”博士后研究员和第一作者罗伯特·阿博特博士解释说。“我们发现,当你将前体频率降低到百万分之一时,候选疫苗的亲和力就会成为B细胞竞争成功的一个明显的分离因素。”
生发中心是淋巴结内的专门区域,是争夺免疫优势的中心竞技场。在B细胞能够产生中和抗体之前,它们必须坚持一个竞争性的、多步骤的成熟过程,有选择性地促进B细胞增殖,产生与病毒或其他免疫刺激物结合最好的抗体。B细胞经历了一个被称为亲和成熟的特殊过程,在这个过程中,它们经历了连续几轮的突变和选择,最终产生越来越好的抗病毒抗体。
艾伯特说:“在某些情况下,B细胞必须真正转化它们的正常DNA,才能随着时间的推移有效地追赶病毒。”在产生广泛中和抗hiv抗体的B细胞中,这意味着当病毒试图逃避免疫反应时,这些B细胞可以与在不同个体中迅速发生的许多变异结合,突变水平可能非常高,改变了编码它们的基因的30%至50%。这有助于解释为什么艾滋病毒感染者需要数年时间才能开始产生这些中和抗体。但它也对HIV疫苗提出了一个独特的挑战,因为传统的疫苗接种方案不太可能产生足够多的所需突变来实现保护性抗病毒免疫反应。
这使得斯克里普斯研究所教授和合著者威廉·席夫博士构想了一种复杂的、多步骤的方案,旨在引导B细胞越来越接近产生广泛中和抗体。这一过程是基于一系列逐渐变化的免疫原进行疫苗接种,这些免疫原是用于引发免疫反应的病毒相关物质。这一过程类似于通过使用五边形作为中间步骤,教会一个识别正方形的B细胞与圆形结合。
LJI研究人员研究的疫苗接种步骤是第一步或“启动”步骤,旨在扩大合适的前体B细胞池。为了评估免疫原亲和力和前体频率在第一步中的作用,研究小组开发了一种小鼠模型,使他们能够概括人类B细胞的生理频率。他们对产生“VRC01-class”抗体的B细胞特别感兴趣,这是最好的抗体之一广泛中和抗体在艾滋病毒感染者身上发现的。
Crotty说:“我们的想法是找到专注于B细胞的捷径,让它们朝着正确的方向前进。”“在这一步之后,免疫的人将不会有中和抗体,但这个想法是你得到更多的B细胞,在其他一些帮助和额外的免疫之后,它们可以发展成B细胞细胞产生中和作用抗体克罗蒂预测,这是一种以前从未在人类身上试验过的通用疫苗策略,但只要注射正确的免疫原,它就能起作用。