美国科学家们最近对恒河猴的研究表明,一种功效强大的艾滋病病毒(HIV)抗体有望与目前的抗逆转病毒疗法“同仇敌忾”,有效对付HIV。
抗体疗法成效显著
这种名为猿猴和人免疫缺陷病毒(SHIV)的病毒能感染猴子,基因改造也使其携带有人类病毒基因组的关键组成部分。两篇发表在《自然》杂志网络版上的研究报告了一种抗体疗法对这种HIV的影响。科学家们将从HIV病人体内分离出来且具有强大抗广谱HIV病毒效果的人类抗体注入恒河猴体内,结果发现,恒河猴体内SHIV的浓度会急剧下降。
第一篇论文的作者、哈佛医学院附属贝思以色列女执事医学中心的教授丹·巴鲁克说:“研究结果令人惊讶也意义重大。它明确提出,我们有必要在临床试验中对这些抗体的疗效进行评估。”事实上,这两个研究小组都计划将最新研究向前推进一步,进行人体试验。
这并非科学家们首次在人体测试抗HIV抗体,但早前的尝试大多折戟沉沙。不过,科学家们表示,以前使用的都不是功效很强的抗体。科学家们一直在改良技术,以便从那些不接受治疗就能抑制病毒的“非凡”患者体内,获得强效抗HIV抗体,他们称之为“广泛中和抗体”。
2010年,有几个实验室报道称,他们分离出了一类新的广泛中和抗体,让抗体治疗这一领域“起死回生”,科学家们也开始重新关注抗体治疗的可能性。
法国赛诺菲(Sanofi)制药公司首席科学家盖纳瑞·奈贝尔说:“在2010年之前提出开展这些研究的大多数科学家都被人嘲笑,现在,看到这个问题迅速开启了破冰之旅真令人大跌眼镜。”
一杯功效强大的“鸡尾酒”
巴鲁克研究团队对由三种抗体组成的“鸡尾酒”进行了测试。他们将“鸡尾酒”注入4只感染了SHIV的恒河猴体内。一周内,这4只猴子体内都没有检测到病毒的“蛛丝马迹”,而且,这种情况至少持续了84天。在后续的测试中,科学家们仅仅使用了“鸡尾酒”中一种疗效显著的成分PGT121,得到的结果也相差无几。最后,科学家们在18只接受治疗的感染了病毒的猴子身上均看到了治疗效果。
在第二项研究中,美国国家卫生研究院(NIH)的病毒学家马尔科姆·马丁领导的研究团队,给病毒测试结果为阳性、但还没有出现症状的恒河猴注射了另外两种抗体的组合。短短10天之内,这一疗法就使其体内SHIV的浓度降到了检测阈值以下。不过,这一方法对处于疾病晚期的恒河猴不是很有效。
莫道前路多艰辛
美国俄勒冈健康与科学大学的免疫学家路易斯·匹克表示,在这两项研究中,病毒浓度几乎总是反弹,由于害怕触发对人类抗体的免疫反应,研究人员没有检测这一疗法在猴子体内的长期效果,因此还不清楚他们看到的显著效果是否能够持续很长时间。
抗体治疗也面临其他障碍。目前的抗逆转录病毒疗法可以通过口服的方式来对抗HIV,但抗体必须通过注射,且制造治疗抗体的成本也往往高于制造小分子药物。匹克说:“另外,它们是否可以供发展中国家利用,还是个问题。”
但不管怎样,这些抗体能以异于目前疗法的方式来对付病毒。巴鲁克说,此前,抗逆转录病毒药物鸡尾酒彻底改变了HIV治疗领域的面貌,将一度被诊断为致死性的疾病扭转为一种慢性病。但这些药物只能阻断病毒的复制机制,而无法对在血液中自由流窜或隐藏在不复制细胞内的病毒痛下杀手。
人类要想实现治愈HIV感染这个终极目标,或许需要多种疗法共用才行,抗体疗法可能只是其中关键的一支生力军。匹克说:“实现这一终极目标殊为不易,但我们拥有的每一种工具都将有助于我们距这个目标更近。”
VRC:RSV疫苗研发势头看好 为剿灭儿童杀手带来曙光
在艾滋病病毒(HIV)实验室,一名资深科学家领导的团队正在研制一种急需的能够抵御呼吸道合胞体病毒(RSV,是婴儿的主要杀手)的疫苗,他们的研究已经取得了令人惊叹的硕果。
作为同类疫苗中的首个尝试,博士后Barney Graham和其来自马里兰州贝塞斯达市美国国家过敏症和传染病研究所疫苗研究中心(VRC)的同事,使用结构生物学方法成功构造出一种免疫原——疫苗的“工作心脏”。至少在小鼠身上,精心设计的RSV蛋白质触发了一个非常强力的抗体反应,比实际所需要的挫败病毒效力还高出40倍,
该研究结果报告在近日的《科学》杂志上,引人注目的是,这是对传统用试错法制造疫苗的背离。它也震荡了正在寻找对抗RSV的疫苗的“战场”。RSV能引起肺炎和其他下呼吸道疾病,全世界每年有超过300万儿童因患RSV住院,16万儿童死亡。病毒学家José Melero针对RSV的研究为VRC的成功奠定了基础,Melero称这次成功是“一个非常重要的进步”。
这一工作始于5年前的一个偶然。VRC结构生物学家Peter Kwong和新来的博士后McLellan一起研究一个RSV项目,该项目后来发展为解决一个世界性难题的尝试。研究人员分离出受感染人群身上强大的RSV中和抗体,但是未能构造出一种能刺激其生成的免疫原。那么结构生物学能否指引一个正确的方向呢?
RSV在其表面有一层被称为F的蛋白质,在感染过程中,F蛋白质会和细胞发生融合。极具灵活性的F蛋白质有两个独特的形状,融合开始时呈现出一种形态,融合完成后呈现出另一番形态。2011年,该团队发表了融合后F蛋白质的结构,希望这些数据有助于疫苗设计。
几乎同一时间,Melero和同事发现了融合后F蛋白质并不是大多数保护性抗体的目标的证据。当他们消除了感染RSV人群血清中含有融合后F蛋白质的抗体后,剩余的抗体能继续压制病毒。“这令人不解,但也创造了一个绝佳的机会。”Kwong 说。“这告诉我们,存在另一种形式的抗体反应。”
今年春天,VRC团队在《科学》杂志上报告称,他们研究出一种附着于融合前F蛋白质结构的强大抗体,能重点进攻病毒对中和反应尤其脆弱的部位。但是融合前的蛋白质不稳定,使其无法形成一种免疫原。因此,该团队开始有效地冻结融合前F蛋白质结构,迫使其持续不断地攻击病毒的弱点部位。
之后,通过引入新的化学键,该团队稳定F蛋白质使其成为所需的特定形状。他们构造出超过100种融合前蛋白质变体,再选出一种易生成、稳定且能触发理想抗体的变体。“这是我们从抗体走向疫苗的第一步,证明这不单单只是一个白日梦。”Kwong 说。
美国田纳西州纳什维尔市范德堡大学医学中心儿科医生James Crowe说,该团队已经研发出一种“病态的”蛋白质,这令人印象深刻。“在稳定一种动态结构以增加免疫原性方面,这是一篇开创性的论文。”Crowe说,然而,他警告,安全考虑将使针对婴儿的蛋白质实验复杂化。
在20世纪60年代中期的一次临床试验中,根据被杀死的病毒制成的RSV疫苗却增强了疾病在7个月至2岁婴儿中的效力,增加了住院率并导致两名患儿死亡。高度精制的VRC蛋白质可能回避这些问题,但Graham说,他们目前并没有在婴儿中展开试验的意向。相反,他建议相关试验应该给孕妇注射疫苗,以检验她们能否产生抗体并传给她们的孩子,以保护婴儿在出生的最初两个月(最易感染RSV的时期)免受疾病侵袭。Graham希望他们即将拥有一种由VRC或工业合作伙伴制造的“临床级蛋白质”,以便为2年内的人体试验作准备。Graham说:“目前有很多人和公司跃跃欲试。”