Cell子刊封面：对抗HIV的新武器

　　

生物通报道  斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家们获得了对抗艾滋病病毒（HIV）的一些新武器。他们的新研究被选作为封面文章发布最新一期的（11月17日）《免疫》（Immunity）杂志上。

这篇文章描述了4种均靶向HIV病毒一个特异薄弱点的原型抗体，研究人员随后在设计他们自己的潜在HIV候选疫苗时模拟出了HIV上一种蛋白质的分子结构（延伸阅读：两篇Nature文章发布艾滋病研究重大成果）。

论文第一作者、斯克里普斯研究所研究助理Raiees Andrabi说：“这项研究提供了一个范例：我们如何从自然感染中有所发现，转化这一信息进行疫苗开发。这是以抗体为基础的HIV疫苗开发领域一个重要的进展。”

这篇论文的资深作者是斯克里普斯研究所国际艾滋病疫苗行动组织(IAVI)中和抗体中心、美国国立卫生研究院HIV/AIDS疫苗免疫学与免疫原发现中心(CHAVI-ID)科学主任Dennis R. Burton。

令人惊讶的新抗体

研究结果是建立在近期TSRI几项取得成功的研究基础上，表明了免疫系统可以形成中和许多HIV病毒株的抗体。

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在新研究中，研究人员开展了包括病毒修饰、蛋白质和抗体工程等一系列的实验。他们发现4种抗体靶向了HIV表面一个叫做V2 apex的位点。这具有重要的意义，因为这些抗体可以识别大约90%已知HIV病毒株——及感染其他物种的相关病毒株上的V2 apex。靶向这一区域的疫苗可以抵御许多形式的HIV病毒。

Andrabi说：“这一区域帮助稳定了HIV病毒，因此如果你想中和HIV这是一个重要的区域。”

在进一步的研究中，研究人员注意到在这4个抗体中，有2个具有一种不同寻常的特征，研究证实这对疫苗设计非常重要。

免疫系统通常一开始是通过激活免疫B细胞，使其表面表达“胚系”（ germline）形式的抗体来结合入侵病原体对抗感染。胚系抗体自身很少能极有效地结合病毒；但它们可以作为前体用于进一步开发产生突变、增强对入侵物反应的抗体。

然而新研究中的两种抗体不需要突变来结合V2 apex；这些抗体利用了它们基本胚系结构的组成部分，其由非突变基因编码。这意味着理论上所有的HIV患者都有能力发起正确的免疫反应。

不幸的是，免疫系统似乎天然只生成少量这样的HIV中和胚系抗体。为了生成支持这些抗体的免疫反应，科学家们找到HIV上抗体可以识别和结合的正确蛋白至关重要。

在新研究中，研究人员成功模拟了HIV上一个称作为天然HIV外壳蛋白的结构。这使得他们设计出了可以很好地结合胚系抗体，有望启动有用免疫反应的蛋白。下一步将是在动物模型中测试这些候选疫苗。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Identification of Common Features in Prototype Broadly Neutralizing Antibodies to HIV Envelope V2 Apex to Facilitate Vaccine Desig

Broadly neutralizing antibodies (bnAbs) directed to the V2 apex of the HIV envelope (Env) trimer isolated from individual HIV-infected donors potently neutralize diverse HIV strains, but strategies for designing immunogens to elicit bnAbs have not been identified. Here, we compared four prototypes (PG9, CH01, PGT145, and CAP256.VRC26.09) of V2 apex bnAbs and showed that all recognized a core epitope of basic V2 residues and the glycan-N160. Two prototype bnAbs were derived from VH-germlines that were 99% identical and used a common germline D-gene encoded YYD-motif to interact with the V2-epitope. We identified isolates that were neutralized by inferred germline (iGL) versions of three of the prototype bnAbs. Soluble Env derived from one of these isolates was shown to form a well-ordered Env trimer that could serve as an immunogen to initiate a V2-apex bnAb response. These studies illustrate a strategy to transition from panels of bnAbs to vaccine candidates.