麻省理工学院和斯克里普斯研究所的研究人员公布了一种前景广阔的HIV疫苗新策略，仅需单次注射即可激发强大免疫反应。该疫苗通过组合两种免疫增强佐剂——明矾和SMNP，能在淋巴结中持续存在近一个月，促使机体产生大量抗体。这种"一针见效"的策略不仅有望革新HIV防治，更可能改变多种传染病的对抗模式。它模拟自然感染过程，开启了疫苗设计领域的圣杯——广泛中和抗体反应的大门；而最妙的是，该技术完全基于医学已知成分构建。
在一项小鼠研究中，研究人员表明，与单独给予疫苗或仅使用一种佐剂相比，这种方法产生了对抗HIV抗原的更多样化的抗体。这种双佐剂疫苗在淋巴结中积聚并停留长达一个月，使免疫系统能够积累大量针对HIV蛋白的抗体。
研究人员表示，这种策略可能有助于开发只需接种一次的疫苗，用于包括HIV或SARS-CoV-2在内的传染病。
麻省理工学院Raymond A. and Helen E. St. Laurent化学工程教授、科赫综合癌症研究所和麻省总医院-麻省理工学院-哈佛大学拉贡研究所成员J. Christopher Love说："这种方法与许多基于蛋白质的疫苗兼容，因此为这些类型疫苗的新配方设计提供了机会，可应用于多种不同疾病，如流感、SARS-CoV-2或其他大流行性疾病。"
Love和斯克里普斯研究所免疫学与微生物学教授Darrell Irvine是该研究的资深作者，该研究发表于今日的《科学转化医学》期刊。Kristen Rodrigues博士（'23届）和张一鸣博士（'25届）是该论文的主要作者。
更强大的疫苗
大多数疫苗在递送时都伴随佐剂，以帮助刺激对抗原产生更强的免疫反应。铝氢氧化物（也称为明矾）是一种常用于基于蛋白质疫苗（包括甲型和乙型肝炎疫苗）的佐剂。该佐剂通过激活先天免疫反应发挥作用，帮助身体形成对疫苗抗原更强的记忆。
几年前，Irvine开发了另一种基于皂苷的佐剂，这是一种FDA批准的、源自智利皂皮树树皮的佐剂。他的研究表明，同时含有皂苷和一种名为MPLA（可促进炎症）分子的纳米颗粒比单独使用皂苷效果更好。这种称为SMNP的纳米颗粒现在正被用作一种HIV疫苗的佐剂，该疫苗目前正在进行临床试验。
随后，Irvine和Love尝试将明矾和SMNP组合使用，并证明含有这两种佐剂的疫苗可以针对HIV或SARS-CoV-2产生更强大的免疫反应。
在这篇新论文中，研究人员希望探究为何这两种佐剂组合能如此有效地增强免疫反应，特别是B细胞反应。B细胞产生的抗体可在血液中循环，并在身体再次暴露于病原体时识别它。
在本研究中，研究人员使用一种名为MD39的HIV蛋白作为疫苗抗原，并将数十个这种蛋白与SMNP一起锚定在每个明矾颗粒上。
用这些颗粒给小鼠接种疫苗后，研究人员发现疫苗积聚在淋巴结中——淋巴结是B细胞遇到抗原并发生快速突变的场所，这些突变会产生对特定抗原具有高亲和力的抗体。这个过程发生在称为生发中心的细胞簇内。
研究人员发现，SMNP和明矾帮助HIV抗原穿透淋巴结周围的保护性细胞层而不被分解成碎片。佐剂还帮助抗原在淋巴结中保持完整长达28天。
Love说："因此，在此期间在淋巴结中循环的B细胞持续暴露于抗原，它们获得了优化其对抗原的解决方案的机会。"
这种方法可能模拟了自然感染过程中发生的情况，即抗原可在淋巴结中存留数周，使身体有时间建立免疫反应。
抗体多样性
对接种疫苗小鼠的B细胞进行单细胞RNA测序显示，含有两种佐剂的疫苗产生了更多样化的B细胞和抗体库。接受双佐剂疫苗的小鼠产生的独特B细胞数量是仅接受一种佐剂小鼠的2到3倍。
B细胞数量和多样性的增加提高了疫苗产生广泛中和抗体的可能性——这些抗体能够识别特定病毒（如HIV）的多种毒株。
Love说："当你考虑免疫系统在筛选所有可能的解决方案时，我们给予它识别有效解决方案的机会越多越好。产生广泛中和抗体很可能需要我们在本文中展示的这种方法——以获得强大而多样化的反应，同时也需要抗原设计以展示免疫原的正确部分。"
联合使用这两种佐剂也可能有助于开发只需单次接种即可生效、针对其他传染病的更有效疫苗。
Love说："这种方法潜在强大之处在于，你可以基于已被充分理解的佐剂组合实现长期暴露，因此它不需要不同的技术。它只是结合了这些佐剂的特性，以实现低剂量甚至单次剂量的治疗。"
该研究由美国国立卫生研究院；美国国家癌症研究所科赫研究所支持（核心）基金；麻省总医院-麻省理工学院-哈佛大学拉贡研究所；以及霍华德·休斯医学研究所资助。