在一項新的研究中，來自美國國家過敏與傳染病研究所（NIAID）的研究人員指出一種基于mRNA的實驗性HIV疫苗--與兩種高效的COVID-19 mRNA疫苗所用的平臺技術相同--在小鼠和非人靈長類動物身上顯示出了希望。他們的研究結果表明，這種新型疫苗是安全的，并能引發針對一種類似于HIV的病毒（即SHIV）的抗體和細胞免疫反應。與未接種這種疫苗的恒河猴相比，在接種初始疫苗（priming vaccine）以及此后多次接種加強疫苗的恒河猴每次接觸猿-人類免疫缺陷病毒（simian-human immunodeficiency virus, SHIV）后的感染風險下降了79%。相關研究結果于2021年12月9日在線發表在Nature Medicine期刊上，論文標題為“A multiclade env–gag VLP mRNA vaccine elicits tier-2 HIV-1-neutralizing antibodies and reduces the risk of heterologous SHIV infection in macaques”。論文通訊作者為NIAID免疫調節實驗室的Paolo Lusso博士。
論文共同作者、NIAID主任Anthony S. Fauci博士說，“盡管全球研究界進行了近四十年的努力，但預防HIV感染的有效疫苗仍然是一個難以實現的目標。這種實驗性mRNA疫苗結合了幾個特點，可能會克服其他實驗性HIV疫苗的缺點，因此代表了一種有希望的方法。”
這種實驗性疫苗的工作原理與COVID-19 mRNA疫苗類似。不過，該疫苗并不攜帶SARS-COV-2冠狀病毒刺突蛋白的mRNA指令，而是提供制造兩種關鍵HIV蛋白---Env和Gag---的編碼指令。接種這種疫苗的動物中的肌肉細胞將這兩種蛋白組裝起來，產生病毒樣顆粒（virus-like particle, VLP），其表面上有許多Env的拷貝。雖然這些VLP因缺乏HIV的完整遺傳密碼而不能引起感染或疾病，但是它們在刺激適當的免疫反應方面與完整的傳染性HIV相匹配。
這些作者報告說，在對小鼠的研究中，兩次注射這種形成VLP的mRNA疫苗在所有動物中誘發了中和抗體。由mRNA指令在小鼠體內產生的Env蛋白與完整HIV病毒中的Env蛋白非常相似，這是對之前的實驗性HIV疫苗的一種改進。Lusso博士說，“在每個VLP表面上展示多個Env拷貝的HIV包膜蛋白是我們平臺的特殊功能之一，它密切模擬自然感染，并可能在激發所需的免疫反應方面發揮了作用。”
這些作者隨后在恒河猴身上測試了這種實驗性mRNA疫苗：Env-Gag VLP mRNA疫苗。這種疫苗方案的細節在不同的疫苗接種動物亞群中有所不同，但都涉及到用經過修改的疫苗來激發免疫系統，以優化抗體的產生：在初始疫苗接種后，在一年內進行多次加強疫苗接種。加強疫苗包含來自兩種HIV亞型的Gag mRNA和Env mRNA，這兩種HIV亞型與初始疫苗中使用的一種HIV亞型不同。他們使用多種病毒變體來優先激活靶向Env中更保守的“相同”區域---廣泛中和抗體的結合靶標---而不是靶向每種病毒毒株中不同的更多可變區域的抗體產生。
env-gag mRNA疫苗在小鼠中的免疫原性和效力
盡管遞送的mRNA劑量很高，但是這種疫苗的耐受性很好，只在恒河猴中產生了輕微的、暫時的不良反應，如食欲不振。到第58周時，所有接種疫苗的恒河猴都產生了針對12種不同HIV病毒毒株中大多數毒株的可測量水平的中和抗體。除了誘導中和抗體產生外，這種mRNA疫苗還誘導了強勁的輔助性T細胞反應。
從第60周開始，接受疫苗接種的恒河猴（測試組）和未接受疫苗接種的恒河猴（對照組）每周通過直腸粘膜暴露于SHIV。由于非人靈長類動物對HIV-1不敏感，這些作者在實驗中使用嵌合SHIV，因為這種病毒能夠在恒河猴體內復制。經過13次每周一次的接種，七只接受疫苗接種的恒河猴中的兩只仍然沒有被感染。剩下的接受疫苗接種的恒河猴的感染總體上有所延遲，平均在8周后發生。相比之下，未接受疫苗接種的恒河猴平均在三周后就會被感染。
Lusso博士說，“我們如今正在完善我們的疫苗方案，以提高所產生的VLP的質量和數量。這可能會進一步提高疫苗的效力，從而降低產生強大免疫反應所需的初始疫苗接種和加強疫苗的接種次數。如果確認安全有效，我們計劃在健康的成人志愿者中進行這種疫苗平臺的1期臨床試驗。”