科技日報(bào)記者 張夢然
在發(fā)現(xiàn)艾滋病病毒（HIV）近40年后，HIV已導(dǎo)致3630萬人死亡，至今尚未開發(fā)出有效疫苗。美國威斯塔研究所研究人員近日在《自然·通訊》上發(fā)表一項(xiàng)新研究成果，首次證明一種獨(dú)特的類天然三聚體能在小鼠體內(nèi)形成Tier-2中和抗體（一種對抗HIV的重要抗體），為開發(fā)艾滋病疫苗帶來了希望。
威斯塔研究所的丹尼爾·庫爾普博士。圖片來源：威斯塔研究所
使用候選疫苗引發(fā)抗體通常需要在大型動物模型中進(jìn)行長期且昂貴的實(shí)驗(yàn)，這造成了HIV疫苗開發(fā)中的重大瓶頸。威斯塔研究所疫苗和免疫治療中心副教授丹尼爾·庫爾普說：“憑借新發(fā)現(xiàn)，我們打開了快速、迭代疫苗學(xué)的大門，該模型可產(chǎn)生Tier-2中和抗體，從而能夠開發(fā)出更先進(jìn)的HIV疫苗。”
研究人員將類天然三聚體編碼到DNA中以遞送到小鼠體內(nèi)，這樣可以將小鼠變成“抗原工廠”，卻不需要復(fù)雜的疫苗制造過程。然后，研究人員將接受DNA編碼類天然三聚體的小鼠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與接受標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)免疫的小鼠進(jìn)行了比較，只有那些接受DNA編碼類天然三聚體的小鼠才會產(chǎn)生Tier-2中和抗體。
庫爾普說：“我們能用這兩個(gè)‘平臺’產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，DNA平臺獨(dú)特地推動了這種中和反應(yīng)。”
在驗(yàn)證了免疫方案正在產(chǎn)生Tier-2抗體后，庫爾普及其同事從小鼠中分離出單克隆抗體，并使用冷凍電子顯微鏡確定了一種Tier-2中和單克隆抗體的原子結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)抗體與稱為C3V5的表位（從抗原中伸出的蛋白質(zhì)片段，可促進(jìn)免疫反應(yīng)）結(jié)合。在黃金標(biāo)準(zhǔn)HIV疫苗模型（非人靈長類動物）中，先前的研究表明，與C3V5結(jié)合的抗體可保護(hù)動物免受SHIV感染，SHIV是感染非人類靈長類動物的HIV近親。
庫爾普表示，這種結(jié)構(gòu)讓他們對這種抗體如何中和病毒，有了前所未有的了解。他們不但可以為新疫苗制定策略，還第一次設(shè)計(jì)了能夠產(chǎn)生對C3V5表位的廣泛中和抗體反應(yīng)的疫苗。
研究人員表示：“我們所做的是使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的免疫原能夠在接種疫苗的動物體內(nèi)直接進(jìn)行體內(nèi)自組裝，這些免疫原是使用核酸技術(shù)設(shè)計(jì)和遞送的。我們的數(shù)據(jù)證明了自體Tier-2中和的誘導(dǎo)作用，說明了這種方法作為一種工具的價(jià)值，可針對病原體的易受攻擊部位（在本例中為HIV）創(chuàng)建定制的免疫力。”
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