《科學》：HIV疫苗新升級！能讓免疫系統(tǒng)更精準、高效清除病毒

最近，《科學》雜志發(fā)表的一項研究，可能為艾滋病疫苗研發(fā)帶來關鍵突破。來自斯克里普斯研究所和麻省理工學院的研究團隊，利用DNA“折紙”技術構建出一種全新的疫苗支架，能夠顯著提升免疫系統(tǒng)對人類免疫缺陷病毒（HIV）特定靶點的攻擊精度。

與使用蛋白質支架的疫苗相比，使用這種DNA支架制成的疫苗能夠使靶向HIV脆弱位點的免疫細胞數(shù)量顯著提升。同時，該策略也為解決流感、泛冠狀病毒等“難纏”病毒的疫苗研發(fā)提供了新思路。

傳統(tǒng)疫苗常采用“病毒模擬”策略，將目標病原體的部分蛋白——抗原附著在更大的蛋白質支架顆粒上，形成類似病毒的結構。這種設計能高效激活免疫系統(tǒng)，因為B細胞更容易識別重復、密集排列的抗原。然而，這種策略存在一個潛在問題：免疫系統(tǒng)不僅會對目標抗原產(chǎn)生反應，還會對作為“載體”的蛋白質支架本身發(fā)起攻擊。

對于大多數(shù)常見病原體疫苗，這種“多余”的免疫反應影響不大。但面對HIV、流感病毒等目標，針對這些病毒靶點的廣泛保護性B細胞本身就較為稀少，如果它們再對支架蛋白產(chǎn)生不必要的應答，就可能導致疫苗效果大打折扣。

為了解決這一潛在問題，研究團隊將目光轉向了DNA納米技術。DNA不僅是遺傳物質，還可以通過“DNA折紙”技術被精確折疊成各種三維結構，作為抗原的承載支架。更關鍵的優(yōu)勢在于，B細胞通常不會對DNA發(fā)起攻擊。這是進化上的一種保護機制，能防止免疫系統(tǒng)攻擊自身DNA引發(fā)自身免疫病。而這也成為了疫苗設計的突破口。

圖片來源：123RF

研究中，作者設計了一種DNA納米顆粒，每個納米顆粒可以展示60個HIV包膜蛋白拷貝。這些蛋白能夠激活那些最終可產(chǎn)生廣譜中和抗體的稀有B細胞。隨后，他們在表達人類抗體基因的小鼠體內測試了這些納米顆粒。

結果顯示，近60%的生發(fā)中心B細胞——一種能夠成熟并產(chǎn)生高質量抗體的免疫細胞可以有效靶向HIV包膜蛋白。相比之下，用蛋白支架疫苗只能產(chǎn)生20%的有效B細胞。另一個值得關注的數(shù)字是HIV特異性免疫細胞與非靶向免疫細胞的比例，與蛋白支架疫苗相比，DNA支架疫苗可以使這一比例提升24倍，這表明做無用功的免疫細胞大大減少。

此外，小鼠在接種DNA支架疫苗2周后就能檢測到效應B細胞，而對照組則完全檢測不到目前，研究團隊正在探索DNA支架的形狀變化如何影響疫苗效果，并測試其長期安全性。這項研究不僅為艾滋病疫苗帶來了新希望，也為應對其他快速變異病毒、開發(fā)通用型疫苗提供了創(chuàng)新工具。

參考資料：

[1] DNA origami vaccines program antigen-focused germinal centers. Science (2026). DOI: 10.1126/science.adx6291