人类免疫缺陷病毒(HIV)疫苗研发历经数十年,始终是全球医学科研中的重点难题。随着病毒变异性强和免疫逃逸机制复杂,研发出安全有效且能够广泛中和各种病毒株的疫苗一直面临巨大挑战。近日,麻省理工学院(MIT)及斯克里普斯研究所的科学家们推出一个极具潜力的HIV疫苗候选方案。该方案通过联合使用两种强效佐剂,仅需一次注射便能激发出多样化且持久的免疫反应,进而提供更全面的保护。该成果不仅为HIV疫苗研发带来了新希望,也为其他传染性疾病单剂量疫苗设计提供了有价值的借鉴。 传统疫苗设计中,佐剂的作用通常是增强机体对抗原的免疫反应。
常见的佐剂如氢氧化铝(alum),能够激活先天免疫系统,促进免疫记忆的建立。但多数基于蛋白的疫苗往往需要多次接种以及合适佐剂的辅助,才能产生足够的免疫力度。斯克里普斯研究所教授达雷尔·欧文(Darrell Irvine)多年前开发出新型佐剂纳米颗粒SMNP,主要成分为皂苷类和促进炎症的MPLA分子,已在HIV临床试验中展现安全有效的优势。麻省理工的研究团队进一步结合了氢氧化铝和SMNP,实现两者优势的叠加效应。 研究人员以HIV蛋白MD39作为疫苗抗原,将其固定在氢氧化铝颗粒表面,并与SMNP共同使用。实验表明,此双佐剂组合能有效促进抗原在淋巴结内的积聚和持久存在,时间可达四周。
淋巴结作为免疫活跃的枢纽,内含大量B细胞,这些细胞负责产生针对病毒的抗体。抗原长时间停留于淋巴结的生发中心,促使B细胞反复接触并优化其识别能力,通过高频率的体细胞突变与选择,产生高亲和力且多样性的抗体。 通过单细胞RNA测序技术,研究团队观察到接受双佐剂疫苗的小鼠体内B细胞数量是单一佐剂的两到三倍,同时其抗体的多样性也明显增强。抗体多样性是诱导广谱中和抗体(broadly neutralizing antibodies,bNAbs)的关键因素,bNAbs可识别并中和HIV的多种变异株,有望打破HIV病毒变异的防御屏障。麻省理工化学工程教授J.克里斯托弗·洛夫(J. Christopher Love)指出,免疫系统如同在寻找多种解决方案,给予其更多机会,即为产生有效中和抗体奠定基础。 除了提高免疫反应强度和抗体多样性,该双佐剂疫苗的单剂量接种优势亦极为显著。
传统HIV疫苗需要多轮接种,增加了患者依从性风险和成本负担,而单次注射就能激发强大且持久的免疫反应,将显著改善疫苗推广和普及率。此外,这一佐剂组合还对其他传染性疾病,包括SARS-CoV-2(新冠病毒)疫苗开发,具有广泛适用性,为响应未来潜在大流行提供了宝贵的技术储备。 研究中还发现,两种佐剂的协同作用不仅促进抗原通过淋巴结保护层而不被破坏,还持续呈递完整抗原,模仿了自然感染过程中抗原滞留的状态,增强了免疫记忆反应。这种长效的抗原释控策略为下一代蛋白基疫苗设计树立了新范式。 公共卫生专家们对这一研究成果寄予厚望,认为这可能加速完成HIV疫苗的临床试验阶段,推动疫苗商品化,最终降低全球HIV感染和传播率。美国国立卫生研究院、霍华德·休斯医学研究所以及麻省理工克och研究所等机构支持了该项目研发。
展望未来,双佐剂系统与先进的抗原工程结合,将为创造高效能、单剂量且适用范围广的疫苗开辟新路线。科学家们正计划将此技术应用于更广泛的病毒和细菌病原体,力图解决疫苗开发中的复杂挑战。从根本上提高人体免疫响应的广度和深度,有望在遏制传染病传播方面发挥革命性作用。 总体来看,麻省理工和斯克里普斯研究所的最新成果为HIV疫苗研发注入了新动力。通过创新佐剂组合,单次接种即可诱导广泛且持久的免疫保护,极大提升了疫苗的有效性和实用性。这不仅为全球抗击艾滋病毒感染提供了新的武器,也为应对未来疫情和传染病防控树立了崭新的标杆。
随着研究不断深入及临床验证推进,人类离彻底攻克艾滋病的愿景愈发清晰可见。