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多年来,研究人员一直希望研制出一种疫苗,不仅能保护人们免受一种艾滋病毒株的侵害,还能保护他们免受这种快速变异病毒的所有毒株的侵害。
这需要一种疫苗,能够诱导人体产生一种叫做广谱保护性抗体的物质,这种分子可以识别多种艾滋病毒株。
现在,斯克里普斯研究所和瑞典卡罗林斯卡研究所的科学家们已经开发出一种实验性疫苗,该疫苗使每只受试的恒河猴体内都产生了具有广泛保护作用的 HIV 抗体。
该研究结果于 2026 年 4 月 29 日发表在《自然》杂志上,标志着仅靠疫苗接种就首次产生了如此可靠的结果,并使研究人员离研制出能够有效对抗全球范围内传播的各种 HIV 毒株的疫苗更近了一步。
这种新疫苗针对的是艾滋病毒中一个在不同毒株间很少发生变化的部分,艾滋病毒外层「刺突」蛋白的顶端,或称「顶点」。
刺突蛋白是艾滋病毒唯一暴露于其表面的部分,负责其与人体细胞的相互作用。
在六只非人灵长类动物中,接种了针对刺突蛋白顶端的疫苗后,动物体内产生了能够对抗此前未曾接触过的艾滋病毒毒株的抗体。
HIV病毒变异速度极快,人体大多数免疫反应都无法跟上;等到针对某种毒株产生抗体时,病毒已经变异并找到了新的免疫机制。
少数HIV感染者最终会产生广谱中和抗体(bnAbs),这种免疫蛋白能够识别HIV病毒中不变的片段,从而阻断多种毒株。但将这种免疫反应转化为疫苗却困难重重。
怀亚特的实验室花费十余年时间开发出一种方法,可以制造出病毒大小的纳米颗粒,这些颗粒表面附着数百个HIV病毒的外层刺突蛋白,即Env三聚体(简单说,这种颗粒外形与HIV病毒相似,但不会引起疾病)。
通过改变纳米颗粒上负载的刺突蛋白种类,该团队可以诱导产生不同的抗体。
去年,怀亚特及其团队利用该平台的一个版本,证明接种疫苗的猕猴可以产生针对CD4结合位点的广谱中和抗体(bnAbs),而CD4结合位点正是HIV刺突蛋白与人类免疫细胞相互作用的关键位点。
在这项新研究中,他们将注意力转向了病毒的另一个脆弱区域,刺突蛋白的顶端。该位点位于Env三聚体的最顶端,在数十万种流行的HIV毒株中几乎完全相同。
「顶点蛋白是理想的疫苗靶点,原因有二,」斯克里普斯研究所高级研究员、该研究的共同第一作者哈维尔·格纳加说,「它在所有HIV毒株中高度保守,而且此前已从HIV感染者体内分离出非常有效的广谱中和抗体。」
为了研制出能够可靠地诱导产生针对病毒顶端膜的广谱抗体的疫苗,研究人员首先需要找到合适的起始免疫原。
并非所有HIV刺突蛋白都能有效地训练免疫系统;只有部分刺突蛋白能够诱导免疫系统产生稀有的免疫细胞,这些细胞最终会生成靶向顶端膜的广谱中和抗体(bnAbs)。
因此,研究团队首先筛选了一个稳定的HIV刺突蛋白库,以找到能够识别并激活这些特定细胞的蛋白。然后,他们将这些刺突蛋白应用于纳米颗粒的设计中。
研究小组用一系列疫苗给六只非人灵长类动物接种,首先接种的是一种被认为是最佳初始免疫候选物的刺突蛋白,然后用其他HIV毒株的刺突蛋白进行加强免疫,所有六只动物都产生了针对刺突蛋白顶端的交叉中和抗体。
电子显微镜证实,接种动物体内产生的抗体与从HIV感染者体内分离出的广谱中和抗体(bnAb)结合刺突蛋白顶端的方式相同,并且对它们从未接触过的多种基因不同的HIV毒株均具有活性。
这种针对野生HIV毒株(而不仅仅是疫苗中的毒株)的活性被称为二级交叉中和。
「二级交叉中和是该领域的基准,我们在每只动物身上都实现了这一目标,」斯克里普斯研究所高级研究员、该研究的共同第一作者什里达尔·贝尔说。
「当我们得到这些结果时,我们真的非常激动。我们希望更广泛的领域能够了解我们在这里取得的成就。」
这些实验性疫苗尚未准备好进行人体试验;生产临床级纳米颗粒的技术难度高且成本昂贵。
研究团队正在探索其他递送刺突蛋白的方法,以期引发相同的免疫反应,包括mRNA疫苗。
最终,一种能够完全保护人体的HIV疫苗可能需要同时靶向刺突蛋白的顶端以及其他易感位点,例如CD4结合位点。
「近几年,该领域取得的进展比过去30年加起来还要多,」怀亚特说。「所以现在是时候加大资金投入和研究力度了。我们渴望将研究成果转化到人体应用中。」
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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