许多疫苗通过向人体引入一种类似病毒部分的蛋白质来发挥作用。理想情况下,免疫系统会产生能够识别特定病毒的长效抗体,从而提供保护。然而,斯克里普斯研究所的科学家们发现,对于某些HIV疫苗,情况并非如此:在几次接种后,免疫系统开始产生针对已经与病毒蛋白结合的免疫复合物的抗体,而不是直接针对病毒蛋白本身。他们还不清楚这种在《科学免疫学》杂志上描述的连锁反应是否会削弱或增强免疫系统对抗HIV的能力,但他们表示,更好地理解这一现象可能会带来HIV疫苗的改进。该研究于2025年1月17日发表在该期刊上。
“这些抗免疫复合物抗体尚未得到深入研究,特别是在HIV疫苗接种的背景下,”斯克里普斯研究所综合结构与计算生物学教授、新论文的资深作者安德鲁·沃德(Andrew Ward)博士说。“理解这些反应可能会带来更智能的疫苗设计和免疫疗法。这是在针对HIV及其他疾病调整抗体和疫苗策略方面迈出的令人兴奋的一步。”
当沃德团队使用先进的成像工具研究多次HIV疫苗剂量后抗体的演变时,他们发现了这一新现象。实验室发明的一种技术,称为电子显微镜多克隆表位图谱(EMPEM),让研究人员能够精确看到抗体在HIV病毒上的结合位置。当他们在接受多次实验性HIV疫苗剂量的动物血液中进行实验时,他们发现了一些令人惊讶的现象:一些抗体并没有直接与HIV病毒抗原结合,而是与病毒表面的免疫分子结合。“这些抗体实际上并没有直接与病毒蛋白接触,”斯克里普斯研究所的研究生、新论文的第一作者沙里丹·布朗(Sharidan Brown)说。“我们是首次在HIV疫苗接种的背景下对这类抗体进行结构特征分析。”
科学家们此前已经知道,在某些情况下,抗免疫复合物抗体可能会形成。当免疫系统识别已经与病毒蛋白结合的抗体时,就会发生这种情况。随后会发生额外的免疫反应,促使产生新的抗体,包括一些能够结合到病毒表面现有免疫复合物上的抗体。在一系列针对HIV疫苗接种动物的后续实验中,布朗、沃德及其同事们发现,这些抗免疫复合物抗体通常在疫苗接种的第二剂和第三剂之间出现。“我们证明了这些抗体的存在,但我们还不清楚它们是如何塑造免疫反应的,”布朗说。“它们可能有害,因为它们没有直接中和病毒,但它们可能会导致更大的免疫复合物,这些复合物实际上可能会以我们尚未完全理解的方式,激发对病毒和感染细胞的更强活动。”
如果未来的实验表明这些抗体确实是不受欢迎的,那么这将指导疫苗设计策略,以最小化免疫复合物反应,并增强疫苗直接中和HIV的能力。这也可能导致HIV疫苗接种计划的改变,可能包括一系列针对病毒的不同加强免疫接种,而不是多次接种同一种疫苗。“每次剂量之间的微小变化可能会创造出足够的多样性,从而避免产生针对抗体的抗体,”布朗说。
研究团队计划继续研究这些抗体,以及在多次接种其他疫苗或自然感染后是否会产生类似的抗体反应。
More information: Sharidan Brown et al, Anti-Immune Complex Antibodies are Elicited During Repeated Immunization with HIV Env Immunogens, Science Immunology (2025).
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