MIT革命性單劑量疫苗技術:雙佐劑組合策略開創HIV疫苗新里程
科技產業資訊室(iKnow) - 廖雅韻 發表於 2025年6月26日
圖、MIT革命性單劑量疫苗技術:雙佐劑組合策略開創HIV疫苗新里程
人類免疫缺乏病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV),俗稱愛滋病毒,依據聯合國愛滋病組織(UNAIDS)估計,2023年全球約有3,990萬愛滋病毒感染人口,新增愛滋病毒感染人數達130萬人,約有63萬人因愛滋相關死亡,感染者中,65%分布於非洲地區。為因應這一全球性健康危機,麻省理工學院(MIT)與斯克里普斯研究所(TSRI)攜手合作,開發了一種單劑量、雙佐劑HIV疫苗,此疫苗不僅能顯著強化免疫系統的反應,還具備長效且持久的免疫保護能力,研究成果發表於《Science Translational Medicine》期刊。
相較於傳統疫苗單一佐劑強化免疫反應的方法,MIT團隊的創新技術核心在於將雙佐劑有效結合,研究顯示,雙佐劑的使用能顯著提升免疫效果的效果,雙佐劑組合由氫氧化鋁(Aluminum hydroxide, Alum)和皂素奈米顆粒(Saponin-based nanoparticle, SMNP)構成,氫氧化鋁是目前最常見且經FDA批准的佐劑之一,已被廣泛應用於如甲型肝炎、乙型肝炎等疫苗中,主要作用是激活先天免疫系統,幫助人體建立強大的免疫記憶;SMNP是由斯克里普斯研究所的Darrell Irvine教授開發的一種新型奈米顆粒,包含來自智利肥皂樹的皂苷(Saponin)和單磷酸脂A(Monophosphoryl lipid A, MPLA)合成佐劑,能有效增強免疫反應,並且具有穩定持久的免疫效力。
研究團隊利用磷酸絲氨酸(phosphoserine, pSer)標記技術,將HIV包膜蛋白三聚體免疫原(HIV Env trimer immunogen MD39)固定於氫氧化鋁顆粒上,從而延長抗原從注射部位的引流時間,給免疫系統更多的時間來識別和記住病原,不僅有效延長了免疫系統與抗原的接觸時間,還使免疫系統能夠建立持久的免疫記憶。實驗結果顯示,接受雙佐劑疫苗的老鼠,其B細胞反應比單一佐劑組增強了2至3倍,特別是使用雙佐劑的老鼠,其生發中心B細胞數量比單獨使用氫氧化鋁與磷酸絲氨酸標記技術(alum-pSer)多了5.6倍,比單獨使用SMNP多了1.9倍,這些結果表明,雙佐劑的組合能顯著提升免疫反應。
應用單細胞RNA定序(Single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)分析結果顯示,雙佐劑疫苗能夠大幅提升抗體的多樣性,與單一佐劑相比,雙佐劑組合使得B細胞克隆數量增加了9.8倍,抗體多樣性的大幅提升增加中和抗體的機會,對於抵禦HIV等病毒是至關重要。此外,為了模擬自然感染過程中抗原持續暴露的情況,在小鼠實驗中,雙佐劑疫苗能在淋巴結中積累並停留長達一個月,研究發現,抗原在濾泡狀樹突細胞(Follicular dendritic cells, FDCs)上能夠完整地保持28天,為免疫系統提供了足夠的時間來建立強大的免疫記憶。研究進一步揭露了雙佐劑系統的精妙作用機制,SMNP能夠清除限制抗原進入淋巴結的巨噬細胞,為抗原開闢通道,並幫助HIV抗原穿透淋巴結的細胞保護層不被分解,且雙佐劑系統還能確保抗原在免疫系統的關鍵部位保持完整性和活性,從而發揮其最大效能。
MIT研究團隊指出,雙佐劑技術能實現長期的抗原暴露,因此在未來可能只需單劑接種,就能提供持久的免疫保護,可能改變未來疫苗接種的模式,對於資源匱乏或醫療基礎設施不完善的地區尤其具有重要意義。目前,MIT團隊正準備將這項技術進一步推進到人體臨床試驗階段,進行安全性檢驗和免疫效力的評估,除了HIV疫苗,研究人員還在探索將這一技術應用於其他具有挑戰性的疾病,如癌症免疫治療和罕見疾病疫苗的開發,這為精準醫學和個性化治療開闢了新的前景。(1227字;圖1)
參考資料:
Supercharged vaccine could offer strong protection with just one dose. MIT News. 2025/06/18.
MIT's one-shot vaccine could deliver robust protection from HIV. New Atlas. 2025/06/24.
Vaccines combining slow release and follicle targeting of antigens increase germinal center B cell diversity and clonal expansion. Science Translational Medicine. 2025/06/18.
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