One shot to stop HIV: MIT's bold vaccine breakthrough

在一项小鼠研究中，研究人员表明，与单独接种疫苗或仅使用一种佐剂相比，该方法产生了针对HIV抗原更广泛的抗体多样性。双重佐剂疫苗在淋巴结中积聚并停留长达一个月，使免疫系统能够产生更多数量的针对HIV蛋白的抗体。

研究人员表示，这种策略可能推动开发仅需单次接种的疫苗，用于包括HIV或SARS-CoV-2在内的传染病。

麻省理工学院雷蒙德·A·和埃伦·E·圣洛朗化学工程教授、科赫综合癌症研究所和麻省总医院-麻省理工-哈佛拉根研究所成员J·克里斯托弗·洛夫表示："这种方法与许多基于蛋白质的疫苗兼容，因此为针对流感、SARS-CoV-2或其他大流行性疾病等多种疾病的此类疫苗设计新配方提供了机会。"

洛夫和斯克里普斯研究所免疫学与微生物学教授达雷尔·欧文是该研究的资深作者，该研究今日发表于《科学·转化医学》期刊。克里斯汀·罗德里格斯博士（2023届）和张一鸣博士（2025届）是论文的主要作者。

更强大的疫苗

大多数疫苗与佐剂一同递送，以帮助增强对抗原的免疫反应。氢氧化铝（又称明矾）是一种常用于基于蛋白质的疫苗（包括甲型和乙型肝炎疫苗）的佐剂。该佐剂通过激活先天性免疫反应发挥作用，帮助机体形成更强的疫苗抗原记忆。

几年前，欧文开发了另一种基于皂苷的佐剂（一种从智利皂树树皮中提取的FDA批准佐剂）。他的研究表明，同时含有皂苷和一种名为MPLA（可促进炎症）的分子的纳米颗粒比单独使用皂苷效果更好。这种名为SMNP的纳米颗粒目前正作为HIV疫苗的佐剂用于临床试验。

欧文和洛夫随后尝试将明矾和SMNP组合使用，结果表明含有这两种佐剂的疫苗能对HIV或SARS-CoV-2产生更强大的免疫反应。

在这篇新论文中，研究人员旨在探究这两种佐剂为何能如此有效地协同增强免疫反应（特别是B细胞反应）。B细胞产生的抗体可在血液中循环，并在机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，并将数十个此类蛋白连同SMNP固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——这是B细胞接触抗原并经历快速突变以产生对特定抗原具有高亲和力抗体的结构。这一过程发生在称为生发中心的细胞簇内。

研究人员证明，SMNP和明矾帮助HIV抗原穿透淋巴结周围的保护细胞层而不被分解成片段。佐剂还有助于抗原在淋巴结内完整保留长达28天。

洛夫说："因此，在此期间在淋巴结中循环的B细胞持续暴露于抗原，它们有机会精进对抗该抗原的解决方案。"

这种方法可能模拟了自然感染期间发生的情况，即抗原可在淋巴结中存留数周，使机体有时间建立免疫反应。

抗体多样性

对接种疫苗小鼠B细胞的单细胞RNA测序显示，含有两种佐剂的疫苗产生了更多样化的B细胞和抗体谱系。接受双重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两到三倍。

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。

洛夫表示："考虑到免疫系统在筛选所有可能的解决方案，我们给予它识别有效解决方案的机会越多越好。产生广泛中和抗体可能需要我们在此展示的这种方法（以获得强大且多样化的反应）以及抗原设计来展示免疫原的正确部分。"

将这两种佐剂结合使用也可能有助于开发针对其他传染病的更有效疫苗，且仅需单次给药。

洛夫说："这种方法潜在强大之处在于，你可以基于已有相当深入理解的佐剂组合实现长期暴露，因此不需要不同的技术。它只是结合了这些佐剂的特点，以实现低剂量甚至潜在的单次治疗。"

该研究由美国国立卫生研究院；美国国家癌症研究所的科赫研究所支持（核心）基金；麻省总医院-麻省理工-哈佛拉根研究所；以及霍华德·休斯医学研究所资助。