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在 HIV 疫苗研究中，为提升疫苗防护效果，俄亥俄州立大学研究人员探究口服吲哚 - 3 - 甲醇（I3C）作为佐剂对类似 RV144 疫苗平台的影响。结果显示 I3C 可扩增多功能 KLRG1+NK 细胞，增强其细胞毒性，有望提高 HIV 疫苗功效。
在 HIV 疫苗研发的征程中，人类一直在与这一全球性的健康挑战进行着艰苦的斗争。自艾滋病被发现以来，无数科研人员投身于寻找有效的预防和治疗方法。尽管取得了一些进展，但目前的 HIV 疫苗仍存在诸多问题。在已开展的众多 HIV 疫苗临床试验里，多数疫苗的效果并不理想。其中，RV144 临床试验是少有的展现出一定预防效果的试验，其在 3.5 年的时间里显示出 31.2% 的中等功效 。不过，这一效果距离理想的防护水平还有很大差距。
在探索疫苗有效性的过程中，自然杀伤（NK）细胞逐渐进入了研究人员的视野。NK 细胞具有独特的抗病毒能力，它能够通过多种细胞毒性效应机制，如抗体依赖的细胞介导的细胞毒性（ADCC），来识别并清除被病毒感染的细胞。在 RV144 试验中，ADCC 已成为重要的免疫相关指标，这表明 NK 细胞在 HIV 疫苗诱导的免疫反应中扮演着关键角色。因此，深入研究 NK 细胞功能，挖掘提升其抗病毒能力的方法，成为了增强 HIV 疫苗效果的关键方向。
为了进一步探究如何利用 NK 细胞提升 HIV 疫苗的防护效果，俄亥俄州立大学（The Ohio State University）的研究人员开展了一项重要研究。他们将目光聚焦在吲哚 - 3 - 甲醇（I3C）这一物质上，I3C 是一种天然存在的芳烃受体（AHR）激动剂。研究人员推测，将 I3C 作为口服佐剂添加到类似 RV144 的疫苗平台中，可能会对疫苗诱导的免疫反应产生积极影响。
研究人员使用 C57BL/6 小鼠作为实验对象，将小鼠分为不同的组进行实验。一组小鼠接受类似 RV144 的疫苗接种，包括 ALVAC - SIV 疫苗初免和 ALVAC - SIV 与单体 gp120 的加强免疫；另一组小鼠在接种疫苗的同时，每天口服 I3C。实验结束后，研究人员对小鼠的脾脏、血液和肺部等组织进行了详细的检测分析。
研究结果表明，I3C 的加入产生了显著的效果。在脾脏中，研究人员发现与疫苗联合使用 I3C 后，表达 KLRG1 的 NK 细胞亚群出现了明显的扩增。KLRG1 是 NK 细胞激活、成熟和记忆的标志物，这意味着这些扩增的 NK 细胞具有更强的细胞毒性和潜在的免疫记忆能力。通过传统的流式细胞术分析，研究人员进一步发现，与未接种疫苗的对照组和仅接种疫苗的组相比，接种疫苗并口服 I3C 的小鼠体内，KLRG1+NK 细胞的比例显著增加。不仅如此，对这些 KLRG1+NK 细胞的表型分析显示，它们具有独特的特征。这些细胞高表达 CD11b 和 CD11c，低表达 CD27，这表明它们具有更强的细胞毒性潜力；同时，高表达的 Ly6C 则暗示它们具有较高的可塑性，在受到刺激后能够迅速转化为具有更强效应功能的细胞。
在体外实验中，研究人员用 SIV - Gag 肽刺激小鼠的脾细胞，以检测 NK 细胞的细胞毒性反应。结果发现，接种疫苗并口服 I3C 的小鼠体内的 KLRG1+NK 细胞，在受到 SIV - Gag 肽刺激后，其脱颗粒能力显著增强，表现为 CD107a 表达的大幅增加；而 KLRG1-NK 细胞则没有相应的增加。这表明 KLRG1+NK 细胞对疫苗抗原具有特异性的记忆反应，能够在再次接触抗原时迅速激活并发挥细胞毒性作用。此外，研究人员还发现，这些 KLRG1+NK 细胞在受到 SIV 肽刺激后，干扰素 γ（IFNγ）的表达也显著增加，IFNγ 在抗病毒感染中发挥着重要作用。
通过对小鼠脾细胞的转录组分析，研究人员发现，与仅接种疫苗的组相比，接种疫苗并口服 I3C 的小鼠体内有 266 个基因的表达发生了显著变化。其中，一些与 NK 细胞细胞毒性和抗病毒功能相关的基因，如编码 FcγRIII 的 Fcgr3、肿瘤坏死因子（TNF）等，表达上调。这些基因的上调表明，I3C 的加入增强了组织环境抵抗 HIV/SIV 感染的能力，可能是通过 NK 细胞介导的抗病毒机制实现的。同时，研究人员还发现一些与染色质结构和功能相关的基因表达发生了变化，这暗示 I3C 可能通过诱导脾细胞的表观遗传重编程，影响了 NK 细胞的基因表达，从而产生了长期的免疫记忆。
研究人员还探讨了 I3C 可能的作用机制。他们通过分析公开的 AHR 激动剂染色质免疫沉淀测序（ChIP - seq）数据和之前发表的人类 NK 细胞染色质转座酶可及性测序（ATAC - Seq）数据，发现 AHR 激动剂能够结合到 KLRG1 的启动子区域，这表明 I3C 可能直接作用于 NK 细胞的表观遗传程序，促进 KLRG1+NK 细胞的扩增和功能增强。
这项研究具有重要的意义。它首次揭示了口服 I3C 作为佐剂能够增强类似 RV144 疫苗平台中 NK 细胞的细胞毒性记忆反应。这种增强的免疫反应可能会进一步提高 HIV 疫苗的防护效果，为 HIV 疫苗的研发提供了新的思路和方向。虽然目前的研究还存在一些局限性，如无法在其他组织中进行全面的免疫分析、未能通过机制研究具体证明 NK 细胞效应机制的增强等，但研究人员已经计划开展进一步的研究，包括使用非人类灵长类动物模型来深入探究 I3C 对 NK 细胞功能的影响，以及评估 I3C 在实际感染情况下对疫苗效果的提升作用。
研究人员在开展这项研究时，主要运用了以下关键技术方法：
- 动物实验：选用 4 - 6 周龄的 C57BL/6 小鼠，按照设定的疫苗接种方案进行免疫，构建动物模型。
- 流式细胞术：用于分析不同组小鼠脾细胞、血液和肺部等组织中 NK 细胞的表型和功能变化，检测相关表面标志物的表达。
- 转录组分析：对小鼠脾细胞进行 RNA 提取和测序，通过分析差异表达基因，探究 I3C 对免疫反应相关基因表达的影响。
- 体外细胞实验：用 SIV - Gag 肽和佛波酯 12 - 肉豆蔻酸酯 13 - 乙酸酯（PMA）/ 离子霉素刺激脾细胞，检测 NK 细胞的脱颗粒能力和细胞因子表达。
研究结论和讨论部分进一步强调了该研究的重要意义。研究表明，I3C 能够促进 KLRG1+NK 细胞的扩增，这些细胞具有疫苗抗原特异性的记忆特征和增强的细胞毒性能力。这种增强的免疫反应不仅不会损害体液免疫反应，反而有助于提升 NK 细胞介导的抗 HIV/SIV 效应机制。由于 NK 细胞在抵抗 HIV 感染中的重要作用，I3C 诱导的 NK 细胞功能增强有望提高 HIV 疫苗的保护效力。虽然研究存在局限性，但这些发现为后续研究提供了重要的基础，激励着科研人员进一步探索 I3C 及类似化合物作为佐剂在 HIV 疫苗领域的应用潜力，为全球抗击艾滋病的斗争带来了新的希望。
