艾滋病毒疫苗保护非人类灵长类动物免受感染

20多年来，斯克里普斯研究所的科学家们一直在克服设计艾滋病毒疫苗的挑战。现在新的研究发表在免疫力这表明他们的实验性疫苗策略在非人类灵长类动物中也有效。

这项新的研究表明，恒河猴可以被诱导产生中和抗体，对抗一种艾滋病毒，这种病毒类似于最常感染人类的弹性病毒形式，称为第二层病毒．这项研究还首次提供了对疫苗全身的中和抗体水平需要预防艾滋病毒。

斯克里普斯研究所免疫学和微生物学系主席、国际艾滋病疫苗倡议(IAVI)中和抗体中心和美国国立卫生研究院艾滋病毒/艾滋病疫苗免疫学和免疫原发现中心(CHAVI-ID)科学主任丹尼斯·伯顿博士说:“我们发现，通过接种疫苗诱导的中和抗体可以保护动物免受病毒的侵害，这些病毒看起来很像现实世界中的艾滋病毒。”

尽管疫苗还远远没有人体临床试验这项研究为伯顿和他的同事自20世纪90年代以来一直在开发的艾滋病毒疫苗策略提供了概念证明。

这一策略的目标是识别艾滋病毒上罕见的脆弱区域，并教会免疫系统制造抗体来攻击这些区域。斯克里普斯研究所的科学家们领导的研究表明，人体需要产生中和抗体，与病毒的外包膜蛋白三聚体结合。为了支持这一观点，科学家们发现，他们可以通过向动物模型注射实验室产生的中和抗体来保护它们免受艾滋病毒的感染。

当时的挑战是让动物自己制造中和抗体。为了做到这一点，科学家们需要让免疫系统接触包膜蛋白三聚体，有效地训练它如何发现这个目标并产生正确的抗体。

但是有一个大问题。HIV包膜三聚体是不稳定的，在分离时往往会分解。科学家们怎么能把它作为疫苗的成分呢?2013年取得了突破，科学家们通过基因工程设计出了一种更稳定的三聚体(SOSIP)。

“这是我们第一次有了类似HIV包膜蛋白三聚体的东西，”斯克里普斯研究所的研究助理、这项新研究的共同第一作者Matthias Pauthner博士说。

科学家们很快就着手设计一种含有这种稳定的SOSIP三聚体的实验性HIV疫苗。他们这项新研究的目标是看看这种疫苗是否真的能保护动物免受感染。

研究小组在两组恒河猴身上测试了疫苗。此前一项使用同一疫苗的研究表明，一些接种疫苗的猴子体内自然产生了低中和抗体滴度(抗体水平)，而另一些猴子在接种疫苗后产生了高滴度。在这项研究中，研究人员选择了6只低滴度猴子和6只高滴度猴子，并重新接种了疫苗。他们还研究了12只未接种疫苗的灵长类动物作为对照组。

然后，灵长类动物被暴露在一种名为SHIV的病毒中，这是一种经过改造的猿类HIV病毒，它含有与人类病毒相同的包膜三聚体。

这种特殊的病毒株被称为第二级病毒，因为它已经被证明很难中和，就像在人群中传播的艾滋病毒一样。

研究人员发现疫苗在高滴度的动物身上有效。这些猴子可以产生足够水平的对抗包膜蛋白三聚体的中和抗体来防止感染。

Pauthner说:“自从艾滋病毒出现以来，这是我们第一次有证据表明，接种疫苗后，基于抗体的保护可以抵御二级病毒。”“现在的一个问题是，我们如何才能让每一种动物都有如此高的滴度?”

研究人员发现，在接种疫苗后的几周和几个月内，随着高滴度的下降，艾滋病病毒的保护作用减弱，对滴度的关注变得尤为重要。研究人员将动物持续暴露在病毒环境中，通过追踪滴度，确定了抑制艾滋病毒所需的滴度。

重要的是，这项研究还表明，中和抗体，而不是免疫系统的其他方面，是阻止病毒的关键。Pauthner说，这是一个重要的发现，因为其他实验室已经专注于T细胞和其他细胞的潜力免疫系统阻止感染的防御。

展望未来，科学家们正在寻求改进用于人体试验的疫苗设计，并保持高滴度。波特纳说:“我们可以探索许多免疫学技巧来延长免疫力。”

研究人员正在寻求一种广泛中和的策略抗体(bnAbs)可以中和许多HIV毒株，而不是这些研究中描述的单一毒株。Burton说:“这项研究估计了我们可能需要通过接种疫苗来诱导的bnAbs水平，以便在全球范围内预防艾滋病毒。”