牛はHIVを無力化する予期せぬ武器を提供する

後天性免疫不全症候群( AIDS)の世界的なパンデミックにより、ヒト免疫不全ウイルスの攻撃を防ぐワクチンの緊急の探索が促されています。世界保健機関によると、これまでにこの感染症により世界中で 3,500 万人以上の命が奪われています。感染を阻止し治療するためのツールを見つけるという緊急の必要性には、新たな味方が加わりました。本日ネイチャー誌に掲載された研究は、牛が複数のHIV株を阻害する抗体を産生できることを示しています。

ラホーヤ（カリフォルニア州）のスクリップス研究所のデニス・バートン氏のチームは、ウイルスエンベロープに存在するタンパク質に似た分子を牛に繰り返し免疫した後、 HIVに対する広範な中和抗体の生成に成功した。これらのタイプの抗体は、感染を防ぐための基本的な特性である HIV のさまざまなサブタイプをブロックすることができます。バートン氏のグループは、BG505 SOSIP タンパク質を 4 頭の異なる牛に投与したところ、この哺乳動物が HIV に対して有効な広範な中和抗体を迅速に産生できることを発見しました。これは、これまでヒトや他の動物モデルでは達成されていなかったものです。

ほとんどのワクチンは、ウイルスに結合して細胞への感染能力をブロックする中和抗体に基づいた免疫系反応を誘発します。しかし、HIV の場合、ウイルスを認識して攻撃を阻止できる抗体の開発を促進する、安全で効果的なワクチンを見つけることはまだできていません。本日ネイチャー誌に発表された研究結果は、新しいワクチンの設計に役立つ可能性があるが、牛で成功した同じアプローチが人間でも効果があるかどうかは不明だ。

HIVに対する牛の抗体

これまでに実施されたさまざまな戦略では、ワクチン接種を通じて HIV に対する広範な中和抗体を生成できる免疫原、つまり免疫応答を引き起こす分子を同定できませんでした。科学者たちはこれまでに、HIV に感染した人の 10 ～ 20% が自然に中和抗体を生成する可能性があることを観察しています。このプロセスは通常、ウイルス攻撃から 2 年後に起こります。これらの抗体は、実験室でヒト細胞や動物モデルで行われた試験でなんとかHIVを阻害することができましたが、これまでワクチンを介してHIVの産生を促進する効果的な戦略は達成されていませんでした。

しかし、研究された4頭の牛は、HIVに対して大きな中和能力を持つ抗体を産生しました。 BG505 SOSIP 分子の投与後、すべての動物は 2 回の注射後 35 ～ 50 日の間に広範な中和抗体を生成しました。 『Nature』誌に掲載された結果によると、牛に免疫を与えた後、42日後にはそのうちの1頭が分析した117種類のHIVサブタイプの20％をブロックできる抗体を産生し、その割合は381日後には96％に増加した。 。

「流行の初期から、HIV が免疫回避に優れていることはわかっていました。そのため、ウイルスに対する広範な中和抗体を産生できる免疫システムは、人類であろうと家畜であろうと、非常に興味深いものです。」とアンソニー氏は言います。 S. ファウチ氏、米国国立アレルギー感染症研究所所長。 「HIVとともに生きる少数の人々は広範な中和抗体を生成しますが、それは感染からかなりの時間が経過した後、つまりウイルスがすでに防御に耐性を示すように進化した後です」とデニス・R・バートンは付け加えた。 「ヒトの抗体とは異なり、牛は比較的短期間でこれらの抗体を産生するようであるため、研究での強い反応は重要です」と彼は指摘する。

以前の研究では、南アメリカのラクダ科動物をHIVの外膜からのタンパク質で免疫した後、ラマで広範な中和抗体が得られていました。 PLoS Pathogens誌に掲載されたその研究は、ラマが免疫モデルとして機能しただけでなく、人間が製造できない抗体のサブタイプの発見にも役立ったことを実証した。しかし、問題は、ラクダ科動物が中和抗体を生成する頻度が低いため、HIVの予防ワクチンを開発するための血清として使用できないことです。

本日発表された研究結果は、牛がヒト免疫不全ウイルスの複数のサブタイプを阻害する能力がより高い抗体を産生できることを示しています。この結果は、感染を阻止する戦略を開発する上での問題の一部は、ヒト由来の抗体の範囲が限られていることが原因である可能性があることを示しています。しかし、スクリップス研究所によると、牛で観察された迅速な反応は、牛が他の病原体に対する抗体を生成するための優れたモデルとなり、したがって新しいワクチン接種戦略の設計に役立つ可能性があることを示唆しています。彼らの研究は、最終的には、待望のHIV ワクチンの実現に向けた重要な一歩ですが、臨床現場での安全で効果的なツールにはまだ程遠いです。