华人科学家发Science文章获突破性研究成果

　　

生物通报道：来自NIH美国国家过敏与传染病研究所(NIAID)，哈佛医学院等处的研究人员发现了两种可防止各种艾滋病病毒(HIV)感染与繁殖的中和抗体，这些抗体能够与一组HIV-1分离株中的90%以上的病毒株结合并中和它们。这项重要的研究成果公布在Science杂志上，同期Science杂志上两篇文章详细介绍了这种抗体。

其中一篇文章的第一作者之一是目前在美国国家卫生研究院疫苗研究中心从事艾滋病疫苗研究工作的周同庆博士，他曾在Nature封面上发表文章，获得了一个HIV（人免疫缺陷病毒）包膜蛋白gp120突变系，并确定了其中中和抗体（neutralizing antibody）b12的结构，为抑制HIV-1靶定这一区域抗体药物研发以及HIV机制研究提供了突破性的研究成果。

自从人类1980年代初发现艾滋病以来，全球大约已有6000万人感染了艾滋病病毒。艾滋病的预防和治疗一直是全球医学科学家屡攻不克的难题，但是自去年以来，艾滋病疫苗研究获得了长足的进展，比如去年9月，美国和泰国研究人员宣布获得世界上第一种具有一定免疫效果的艾滋病疫苗。

在最新的这两篇文章中，研究人员则报道了两种以前未知的中和抗体，这些抗体能够与一组HIV-1分离株中的90%以上的病毒株结合并中和它们。研究人员认为该组HIV-1分离株涵盖了所有主要的正在流行的HIV-1基因亚型，这些抗体可帮助人们在未来设计出有效的HIV疫苗。

第一篇文章中，研究人员提出，大多数的其它广谱中和抗体对HIV的包膜蛋白具有特异性，这些蛋白通常与标靶细胞表面的CD4受体结合，因此研究人员对受到感染个体中的与该CD4部位结合的自然发生的抗体进行了研究。研究人员接着分离出了产生这些抗体的个体B细胞并发现了高强度的HIV-1的中和抗体。

寻找可中和众多艾滋病病毒菌株的单个抗体一直十分困难，这是因为这类病毒能不断改变自身表面的蛋白来“蒙蔽”免疫系统，从而成功入侵人体。但即使如此，科学家仍然确定了艾滋病病毒表面小部分几乎不变的区域，如名为CD4的结合部位。VRC01和VRC02抗体就可附着在稳定的CD4区域内，阻止病毒“搭上”人体免疫细胞，而这也解释了，为什么此两种新抗体能够中和高达90%的艾滋病病毒菌株。

另外一篇文章中，研究人员分析了新被发现抗体之一（VRC01）的晶体结构，该抗体正处于HIV-1 包膜蛋白的一个复合物中。研究人员认为VRC01可部分模拟CD4 受体与该病毒包膜蛋白的相互作用，但VRC01本身的定位是聚焦于一个在不同的病毒株中都不会变的部位，这可以解释其为什么具有广谱的中和能力。 VRC01抗体正是以这种方法来中和病毒，并中断其致命性致病力的。

根据这些研究成果，研究人员可以基于对病毒结构的充分理解，利用分子设备在艾滋病病毒外表精确定位病毒易受攻击的位置，并找到附着在这些薄弱点上、可有效阻止病毒感染健康细胞的抗体。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Rational Design of Envelope Identifies Broadly Neutralizing Human Monoclonal Antibodies to HIV-1

Cross-reactive neutralizing antibodies (NAbs) are found in the sera of many HIV-1–infected subjects, but the virologic basis of their neutralization remains poorly understood. We used knowledge of HIV-1 envelope (Env) structure to develop antigenically resurfaced glycoproteins specific for the structurally conserved site of CD4 receptor binding. These probes were used to identify sera with NAbs to the CD4-binding site (CD4bs) and to isolate individual B cells from such an HIV-1–infected donor. By expressing immunoglobulin genes from individual cells, we identified three monoclonal antibodies, including a pair of somatic variants that neutralized over 90% of circulating HIV-1 isolates. Exceptionally broad HIV-1 neutralization can be achieved with individual antibodies targeted to the functionally conserved CD4bs of gp120, an important insight for future HIV-1 vaccine design.