AAV 递送抗体：有望实现 HIV-1 长效无 ART 抑制的新策略

为探索替代终身抗逆转录病毒疗法（ART）控制 HIV-1 的方法，研究人员用 AAV 递送抗体，发现可防止 SIVmac239M 感染猕猴停药后病毒反弹，该成果为 HIV-1 治疗带来新希望。

　　

一、研究背景

艾滋病，自发现以来，一直是全球公共卫生领域的重大挑战。抗逆转录病毒疗法（ART）的出现，犹如一道曙光，显著提高了 HIV-1 感染者的预期寿命。但这道曙光背后仍有阴影，终身服药带来诸多难题。药物获取困难，在一些医疗资源匮乏地区，患者常常难以持续获得所需药物；治疗依从性差，长期复杂的服药方案让许多患者难以坚持；药物副作用也困扰着患者，影响他们的生活质量。这些问题使得寻找一种更有效、更便捷的治疗方法迫在眉睫。

在此背景下，基于广泛中和抗体（bnAbs）的基因疗法崭露头角。大量研究表明，被动输注强效 bnAbs 能有效抵御免疫缺陷病毒感染，并抑制病毒在人类和非人灵长类动物体内复制。同时，bnAbs 还可借助 Fc 介导的效应功能，如抗体依赖性细胞毒性（ADCC），清除被 HIV-1 感染的细胞。而腺相关病毒（AAV）载体可将编码 bnAbs 的基因导入长寿命肌肉细胞，实现 bnAbs 的长期表达，在人源化小鼠和恒河猴实验中展现出一定的抗病毒潜力，且在人体试验中也显示出良好的安全性和耐受性。不过，AAV 递送抗体面临着抗药物抗体（ADA）反应的阻碍，ADA 会严重影响 bnAb 的表达和对病毒复制的控制。因此，如何克服 ADA 反应，充分发挥 AAV 递送抗体的抗病毒作用，成为科研人员亟待攻克的难题。在这样的背景下，一项旨在探索 AAV 递送抗体新策略的研究应运而生，其成果发表在《Science Immunology》上，为 HIV-1 的治疗带来了新的希望。

二、研究方法

为开展此项研究，美国相关研究机构的科研人员精心设计实验。他们选用 14 只印度裔恒河猴，这些猴子需提前经过筛选，确保体内没有针对 AAV9 的中和抗体，且不携带与自发控制 SIV 复制相关的主要组织相容性复合体（MHC） I 类等位基因。随后，猴子们被静脉注射带有条形码的猴免疫缺陷病毒（SIV_mac239M），并从感染第 9 天开始接受皮下注射 ART 治疗，持续至感染第 60 周。在感染第 34 周，当病毒血症得到良好控制时，8 只猴子被随机分为治疗组，接受肌肉注射编码 SIV 包膜糖蛋白（Env）特异性抗体 ITS61.01 和 ITS103.01 的 AAV9 载体；另外 6 只作为对照组，接受编码呼吸道合胞病毒融合蛋白特异性抗体 17-HD9 的 AAV9 载体。

研究过程中，科研人员运用多种技术对实验指标进行监测。他们采用定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测血浆中的 SIV RNA 水平；运用巢式定量杂交实时 / 数字 RT-PCR 和 PCR 技术，对细胞和组织中的 SIV DNA 和 RNA 进行定量评估；通过 ELISA 方法监测血清中抗体浓度和 ADA 反应；利用测序技术分析病毒条形码多样性和 Env 基因序列，探究病毒的变化情况；还借助中和试验和 ADCC 试验评估血清的抗病毒活性；最后，通过病毒生长试验检测非反弹动物体内是否仍存在具有复制能力的病毒。

三、研究结果

1. 预防 SIV 反弹：停止 ART 后，对照组 6 只动物血浆病毒载量在 2 周内迅速反弹至 > 300 RNA 拷贝 /ml，而治疗组 8 只动物中，有 4 只血浆病毒载量在停药后 1 年多仍低于检测阈值（<15 RNA 拷贝 /ml），尽管其中 1 只在停药 61 周后最终出现反弹，但总体上治疗组和对照组的病毒反弹速率差异显著。这表明 AAV 递送的 Env 特异性抗体能有效延迟甚至防止 SIV_mac239M 感染猕猴停药后的病毒反弹。
2. 抗体浓度和抗抗体反应：治疗组动物血清中 Env 特异性抗体浓度差异较大，在停药时，ITS61.01 浓度范围为 0.13 - 256（中位数，28.8）μg/ml，ITS103.01 浓度范围为 0.1 - 101（中位数，29.6）μg/ml，且后期表达水平呈上升趋势。ADA 反应普遍较低，与抗体水平呈负相关。唯一出现强烈 ADA 反应的动物 r17058，其血清中两种抗体浓度最低，病毒也迅速反弹。此外，血清中中和 SIV_mac239 的能力与 ITS103.01 浓度相关，ADCC 活性则与 ITS103.01 和 ITS61.01 浓度均相关，但反弹和未反弹动物的抗体浓度、中和 IC₅₀和 ADCC EC₅₀滴度并无显著差异。
3. 限制反弹 SIV 的条形码多样性：分析血浆中病毒条形码发现，在 ART 启动时，血浆中可检测到 92 - 770（中位数，373）个独特条形码。停药后，对照组动物血浆中最早可检测到的条形码数量为 2 - 16（中位数，3.5）个，而接受 Env 特异性抗体治疗的反弹动物中，该数字仅为 1 或 2（中位数，1.0）个。在病毒反弹高峰期，对照组可检测到的克隆型数量增加，而治疗组中除 r17058 外，其余 4 只病毒延迟反弹动物仅检测到 1 或 2 个条形码。这充分说明 AAV 递送的 ITS61.01 和 ITS103.01 显著降低了从病毒储存库反弹的 SIV 克隆型多样性。
4. 选择抗体逃逸变体：对病毒反弹后血浆中循环病毒的 env 基因测序发现，部分动物获得了高频 Env 替代突变，这些突变可消除 N479 或 N295 位点的 N - 连接聚糖。将这些替代突变引入 SIV_mac239 后，病毒对 ITS103.01 的中和作用和 ADCC 产生抗性，但对 ITS61.01 的敏感性未受影响。这表明在高抗体水平下病毒反弹延迟，是由于出现了对 ITS103.01 具有抗性的抗体逃逸变体。
5. 非反弹动物中反弹病毒的持续性：在停止 ART 近 2 年血浆病毒载量仍低于 15 拷贝 /ml 的动物中，科研人员在其外周血单个核细胞（PBMCs）和淋巴结中检测到低水平的细胞相关病毒 DNA 和 RNA。通过对这些动物外周血中富集的 CD4⁺淋巴细胞进行激活和共培养，发现细胞培养上清液中可检测到 SIV p27。这说明尽管这些动物血浆病毒载量检测不到，但体内仍持续存在具有复制能力的病毒。

四、研究结论与意义

这项研究意义重大。单轮肌肉注射编码恒河猴抗 SIV Env 抗体的 AAV9 载体，可使抗体持续表达超 1.5 年，且半数接受该载体的猕猴在停止 ART 后，血浆中 SIV_mac239M 复制能维持在 15 拷贝 /ml 以下超 1 年。这一成果为 AAV 递送抗体抑制 HIV - 1 复制提供了有力证据。

与递送 “猿化” 人类 bnAbs 相比，递送恒河猴自身抗体引发的 ADA 反应通常较低，虽无法完全消除，但多数情况下反应低且短暂，不影响体内抗体达到有效浓度，这为寻找用于 AAV 递送的 HIV-1 bnAbs 带来希望。研究还发现，病毒逃逸主要是因为出现了对 ITS103.01 有抗性的变体，提示强效中和作用在抗体抑制病毒复制中至关重要。此外，实验表明这些抗体虽不能减少具有反弹能力的病毒储存库，但可通过靶向自发激活细胞或阻断病毒传播来预防或延迟病毒反弹。

不过，该研究也存在一些问题。如动物个体间抗体初始浓度存在差异，可能与 AAV 转导效率和肌肉细胞中转基因表达的差异有关，未来可通过优化 AAV 注射方式等方法减少这种差异。ADA 反应的机制尚未完全明确，虽本研究中多数动物 ADA 反应较低，但仍有个别动物反应强烈，后续可进一步探索减少 ADA 反应的方法。此外，由于实验模型中病毒具有产生逃逸突变的能力，未来若要实现对 HIV-1 的长期有效抑制，可能需要递送两种或更多 bnAbs 。

总的来说，这项研究为 HIV-1 的治疗开辟了新方向，为后续研究奠定了坚实基础，有望推动 HIV-1 治疗领域取得新的突破。