Immunity:揭示重建至关重要的HIV广泛中和抗体产生的捷径

2018年12月22日—艾滋病病毒(HIV)通过多种突变逃避身体的免疫防御,而且宿主免疫系统产生的抵抗HIV的抗体也遵循着复杂而又难以追踪的进化途径。这种复杂性使得科学家们很难开发出能够引发在一些HIV感染者体内进化出的有效抗体的预防性HIV疫苗。

如今,在一项新的研究中,来自美国杜克大学杜克人类疫苗研究所的研究人员报道他们完成了有效中和HIV的路线图的一部分,确定了一类至关重要的HIV抗体能够产生和维持它们的有效中和这种病毒所需经过的步骤。相关研究结果发表在2018年12月18日的Immunity期刊上,论文标题为“Inference of the HIV-1 VRC01 Antibody Lineage Unmutated Common Ancestor Reveals Alternative Pathways to Overcome a Key Glycan Barrier”。论文通讯作者为杜克人类疫苗研究所的Mattia Bonsignori博士和Barton Haynes博士。

在这项新的研究中,Bonsignori、Haynes及其同事们着重关注一类特殊的称为VRC01的广泛中和抗体,它们靶向HIV包膜的一个称为CD4结合位点的保守区域。长期以来,这种抗体谱系被认为是保护性疫苗诱导的免疫反应的关键组成部分,这是因为它们能够中和绝大多数HIV变体。

Bonsignori说,“这些广泛中和的抗体经历了一个漫长而复杂的成熟过程。在这个领域,人们已对它们进行了广泛的研究,但是直到现在,我们还没有能够从它们的未发生突变的祖先—也就是它们的起源—开始研究,这是因为追溯许多突变、缺失和变化发生的次序是非常困难的。”

这些研究人员推断出VRC01抗体谱系的一个未发生突变的共同祖先,并重建了导致最广泛中和抗体的成熟途径和导致那些对HIV传播有害的抗体的成熟途径。

利用这种路线图,这些研究人员发现这类抗体会沿着其它们的发育途径进行战略绕行从而实现广泛中和HIV是有可能的。这种战略绕行本质上是绕过一种阻止之前诱导这些抗体的广泛中和性质产生的主要障碍的一条捷径。

Bonsignori说,“这就是每个人都被困住的地方—我们知道如果我们能够弄清楚如何使用这些祖先抗体,我们就会上路了。但是我们总是遇到这个障碍:在抗体成熟的早期阶段,HIV包膜上的一种特定糖阻止了广泛中和抗体的产生,一切都卡在这里了。”

Bonsignori说,解决办法是绕过这种糖,绕过这个障碍而不是试图冲破它,“通过重建不同的成熟途径,我们发现你可以通过一条更简单的途径走到尽头。如今,我们能够利用这些信息设计免疫原,使得它们能够与免疫系统充分作用,从而绕开这个障碍。”

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