广泛中和抗体(BNAbs) 在HIV感染中的发展是病毒和抗体之间长期共同进化相互作用的结果。了解这种相互作用如何促进感染期间中和作用宽度的增加,将改进艾滋病疫苗战略的设计方式。
7月14日,发表在 JCI 杂志上的一项研究,来自中国的科学家们发现在恒河猴模型中SIV感染时间决定了中和抗体的广谱程度,该研究为艾滋病疫苗的免疫策略设计提供了重要思路。
本研究,以受SIV感染的恒河猴为模型,通过感染恒河猴的纵向NAb逃脱变异,评估NAb反应和病毒进化的动力学,来研究中和宽度的发展。研究发现,感染的猕猴发展了一个逐步的NAb反应对逃逸变异和增加中和宽度在感染过程中。
此外,中和宽度的增加与感染的持续时间有关,但与接种的性质、病毒载量或感染期间的病毒多样性无关。提示感染的持续时间是导致BNAbs发生的主要因素。这些数据表明,新的免疫策略的重要性,通过模仿长期感染,促使NAb对艾滋病毒感染作出有效的反应。
在过去的十年中,许多广泛的中和抗体(BNAbs),能够中和不同的HIV分离物,已经从HIV感染者中分离出来。
虽然人们普遍认为,一种成功的艾滋病疫苗需要诱导强效BNAbs,但迄今为止还没有一种疫苗能成功诱导甚至低滴度的BNAbs。
在自然感染过程中,大多数hiv感染者对其同种病毒产生NAb反应,但只有少数慢性感染患者(被指定为精英中和者)产生BNAbs。导致BNAbs在这一缺乏代表性的患者群体中发展的机制尚不清楚。清楚地了解BNAbs是如何在艾滋病毒感染期间发展的,将改善我们设计艾滋病疫苗策略的方式。
这项研究构建了恒河猴病毒SIVsmE660的3个中和抗体逃逸突变株SIVsmE660-FL14,H807-16w-6,H807 24w-4。研究给予恒河猴攻毒这三种病毒,发现恒河猴逐渐产生了针对这三种病毒的中和抗体,而且产生抗体的中和宽度逐渐增加。
研究分析了一系列与抗体中和宽度相关的因素,发现抗体中和宽度与感染持续时间呈现正相关,但与感染的病毒量,感染方式和感染时病毒的多样性无关。
这项研究指出感染SIV后,感染的延长驱动了中和抗体谱增加,这可能与抗体在外周逐渐发生体细胞突变从而亲和力成熟有关。这项研究指出艾滋病疫苗的接种方式需要尽可能模拟慢性感染,从而获得有效广谱性。
到目前为止,还没有一种尝试的疫苗策略成功地诱导了在一些感染者身上看到的BNAb反应的广度。
抗体中和宽度和感染持续时间之间的联系表明,使用重组抗原或非复制病毒载体等传统疫苗策略可能不足以诱导BNAbs对抗艾滋病毒。目前的HIV疫苗策略主要集中在重新设计病毒抗原,试图产生BNAbs;这些策略包括使用具有天然结构的Env蛋白三聚体、具有一致序列的嵌合抗原和携带保守表位的抗原。
除病毒抗原优化外,感染时间长也可能是中和宽度增加的重要因素,感染时间长不仅意味着长期抗原暴露,还意味着细胞因子、免疫细胞亚群等免疫参数的变化。
需要新的疫苗接种策略来模拟长期病毒感染的性质,即使用持久性病毒载体,如腺相关病毒来表达艾滋病毒抗原,或采用新的免疫策略来延长抗原持久性。