一種對抗HIV的新策略

日期：2010-09-29 16:50:07

雖然研究人員曾從一小部分感染HIV的個體中發現了可對抗幾種病毒株的“廣泛的中和抗體”，但直到目前為止他們還無法開發出疫苗激活免疫系統生成這種抗體。

研究人員曾嘗試分離出抗原決定簇——中和抗體識別的關鍵蛋白質部分，希望免疫系統更有力地與抗原決定簇相互作用。然而沒有蛋白質其他部分對其進行固定，抗原決定簇通常會喪失可識別的穩定結構。

“現在美國的科學家們設計了一種計算機模型，鑒別了一種具有支架作用的蛋白，這種蛋白可將抗原決定簇固定，使其與中和抗體結合，從而促使免疫系統識別它們，”國家過敏癥和傳染病研究所的結構生物學家Peter Kwong說道。研究論文發表在《美國科學院學報》（PNAS）上。

gp41是HIV病毒表面的一種重要蛋白，在病毒侵入感染宿主細胞時發揮重要作用。研究人員檢測了HIV表面蛋白gp41的抗原決定簇，這種抗原決定簇可被2F5抗體識別，2F5抗體是一種被證實可中和多種病毒株的抗體。從病毒中分離出抗原決定簇，研究人員將抗原決定簇移植到一種具有互補結構的可起支架作用的蛋白上。研究人員將支架-抗原決定簇復合物注入荷蘭豬體內，發現荷蘭豬的免疫系統產生與2F5抗體結構相似的抗體
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“它們獲得了尋靶作用，”加拿大西蒙菲沙大學的分子免疫學家Jamie Scott說：“抗原決定簇復合物引起的免疫反應比單獨注入蛋白質支架要強烈10倍。”

在這個月早些時候發表在《Structure》上的另一篇論文中，西雅圖華盛頓大學的結算機構生物學家William Schief和他的同事們設計了一種蛋白質支架，可增強免疫系統反應產生中和抗體識別抗原決定簇。

“他們利用支架生成的抗體與原始抗體非常相似，”加州斯克里普斯研究所HIV研究者Dennis Burton說：“這是一個重大的進步，它使得我們能夠更好地控制疫苗的設計。”

但是現在這種策略還沒有準備應用到HIV疫苗的設計上，它在一個關鍵點上出現了問題。由這些抗原決定簇誘導的抗體雖然與中和抗體非常相似，但實際上并不能中和HIV病毒。

Kwong說這是因為中和gp41的2F5抗體還可以與更接近病毒膜的第二位點結合。

“考慮到這種特殊的機制，我們將不得不對支架進行修正。”Burton說

但僅僅針對第二種機制或許還不能使抗體發揮效應。Burton指出病毒膜上gp41的結構還不清楚。此外中和抗體通常是從HIV病毒感染達到兩年的慢性感染者身體中分離出來的，急性感染者身上的抗體有著完全不同的結構。是否從慢性感染者處獲得的抗體能夠治療急性感染還不能確定。

Scott說：“目前說這一策略推動了HIV疫苗學向前發展還言之過早，因為還存在其他的問題。

雖然如此，Burton仍認為這標志著向合理的疫苗設計推進了重要的一步。很快，抗原決定簇-支架策略將用于抗原決定簇與中和抗體結合機制相對簡單一些的病毒。

“首先考慮的候選項目是通用流感疫苗，”Burton說：“在過去兩年有幾種抗體對幾種不同流感病毒株顯示了廣泛的的效應。”