HIVの最も難しい標的の一つを狙うワクチン設計
Karolinska Institutetの研究者は、Scripps ResearchとEmory Universityの共同研究者とともに、多くのHIV変異株に共通する構造的特徴へ免疫系を向けるワクチン戦略を報告した。動物実験では、このアプローチにより、非常に多様なウイルス形態の幅広い範囲を中和する抗体が生じ、HIVワクチン研究における最も根強い問題の一つに対処する結果となった。
この研究はNatureに掲載され、HIVの表面タンパク質の頂部にある「アペックス」と呼ばれる小さな構造に焦点を当てた。この領域はタンパク質の三次元構造に重要で、多くの変異株で似ている。また、糖分子の密な層に覆われているため、免疫系が攻撃するのが非常に難しい。
なぜHIVは今なおワクチン化が難しいのか
HIVは急速に変異するため、ワクチンはウイルスの一つの型に反応を起こすだけでは不十分だ。多くのウイルス変異株に共通する特徴を認識できる広域中和抗体を産生するよう、免疫系を導く必要がある。だが、実際にはそれが極めて難しいことが示されてきた。
今回の研究は、変化しやすい特徴ではなく、保護されたウイルスの一部に免疫応答を集中させることでこの問題に取り組んだ。研究者らは単一の静的な標的を免疫系に提示するのではなく、異なるHIVのバージョンにまたがる共通特徴の認識を訓練するよう設計された段階的な戦略を用いた。
ワクチンはどのように作られたか
研究チームは、特別に設計したHIVタンパク質をリポソームに結合させた。リポソームは、ウイルス表面タンパク質の複数コピーを同時に表示できる小さな脂質粒子である。多数のコピーを一緒に提示することで、免疫反応を強め、抗体の発達をアペックス領域へ導く可能性を高める狙いがあった。
マカクを用いた研究では、動物はまず選択したHIVタンパク質に結合したリポソームを受け取った。その後、タンパク質を徐々に変化させたブースター投与を受けた。目的は、免疫系を訓練し続けながら、異なるHIV変異株に残る共有の構造特徴を認識させることだった。
このような逐次免疫が重要なのは、広域中和抗体は通常すぐには現れないからだ。長期のHIV感染を抱える一部の人では、多様なウイルス形態に長くさらされた後にようやく出現する。ワクチン設計は、その学習過程の一部を制御された形で再現しようとした。
