The human phase 2B RV144 ALVAC-HIV vCP1521/AIDSVAX B/E vaccine trial, held in Thailand, resulted in an estimated 31.2% efficacy against HIV infection. By contrast, vaccination with VAX003 (consisting of only AIDSVAX B/E) was not protective. Because protection within RV144 was observed in the absence of neutralizing antibody activity or cytotoxic T cell responses, we speculated that the specificity or qualitative differences in Fc-effector profiles of nonneutralizing antibodies may have accounted for the efficacy differences observed between the two trials. We show that the RV144 regimen elicited nonneutralizing antibodies with highly coordinated Fc-mediated effector responses through the selective induction of highly functional immunoglobulin G3 (IgG3). By contrast, VAX003 elicited monofunctional antibody responses influenced by IgG4 selection, which was promoted by repeated AIDSVAX B/E protein boosts. Moreover, only RV144 induced IgG1 and IgG3 antibodies targeting the crown of the HIV envelope V2 loop, albeit with limited coverage of breakthrough viral sequences. These data suggest that subclass selection differences associated with coordinated humoral functional responses targeting strain-specific protective V2 loop epitopes may underlie differences in vaccine efficacy observed between these two vaccine trials.

Preclinical studies of viral vector-based HIV-1 vaccine candidates have previously shown partial protection against neutralization-resistant virus challenges in rhesus monkeys. In this study, we evaluated the protective efficacy of adenovirus serotype 26 (Ad26) vector priming followed by purified envelope (Env) glycoprotein boosting. Rhesus monkeys primed with Ad26 vectors expressing SIVsmE543 Env, Gag, and Pol and boosted with AS01B-adjuvanted SIVmac32H Env gp140 demonstrated complete protection in 50% of vaccinated animals against a series of repeated, heterologous, intrarectal SIVmac251 challenges that infected all controls. Protective efficacy correlated with the functionality of Env-specific antibody responses. Comparable protection was also observed with a similar Ad/Env vaccine against repeated, heterologous, intrarectal SHIV-SF162P3 challenges. These data demonstrate robust protection by Ad/Env vaccines against acquisition of neutralization-resistant virus challenges in rhesus monkeys.

Elite controllers (ECs) represent a unique model of a functional cure for HIV-1 infection as these individuals develop HIV-specific immunity able to persistently suppress viremia. Because accumulating evidence suggests that HIV controllers generate antibodies with enhanced capacity to drive antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) that may contribute to viral containment, we profiled an array of extra-neutralizing antibody effector functions across HIV-infected populations with varying degrees of viral control to define the characteristics of antibodies associated with spontaneous control. While neither the overall magnitude of antibody titer nor individual effector functions were increased in ECs, a more functionally coordinated innate immune–recruiting response was observed. Specifically, ECs demonstrated polyfunctional humoral immune responses able to coordinately recruit ADCC, other NK functions, monocyte and neutrophil phagocytosis, and complement. This functionally coordinated response was associated with qualitatively superior IgG3/IgG1 responses, whereas HIV-specific IgG2/IgG4 responses, prevalent among viremic subjects, were associated with poorer overall antibody activity. Rather than linking viral control to any single activity, this study highlights the critical nature of functionally coordinated antibodies in HIV control and associates this polyfunctionality with preferential induction of potent antibody subclasses, supporting coordinated antibody activity as a goal in strategies directed at an HIV-1 functional cure.