PNAS: 环状结构抗体的研发使HIV病毒疫苗成为可能

屈泰龙

最新研究表明如果可以研发一种能激发机体产生含有环状结构抗体的疫苗，那么很有可能激发未接触HIV的机体产生快速的抗HIV免疫反应。

该发现将对HIV疫苗研究提供强有力的推动力，而在此之前，该研究领域虽投入很多努力，但尚未取得显着性的成果。

一篇发表在PNAS上论文，田纳西州纳什维尔范德保大学的研究者解释了自然条件下，免疫系统是如何产生抗HIV抗体的。

然而，机体需要一年的时间才能生产足够的这种具有广谱中和性的抗体来，而能产生足量抗体的人群不到三分之一。

所以，该团队决定研究这种能杀死HIV特殊抗体的特征，并人工生产这些抗体以分析疫苗需要具备什么条件才能激发免疫系统产生这些抗体。

该研究分鉴定、优化和重组三个阶段完成。首先，鉴定出这种抗体的关键元素是能形成环状结构的氨基酸，然后研究如何优化布置这些环状结构使抗体更容易与HIV结合，最后将优化的环状结构融合在自然抗体上并做检测。

环状结构结合HIV并使其失活

在鉴定阶段，该研究组发现某些自然产生的抗体具有一个环状结构，它可以与HIV结合并使其失活，而且具备这些特征的抗体甚至可以在从未接触过HIV的人群中存在。

这些环状结构，被命名为HCDR3 ，是由28个氨基酸通过不同的结合方式串起来的。

该研究组使用一种叫Rosetta的分子建模程序鉴定出哪种HCDR3氨基酸序列与HIV 的结合力更强。

Rosetta是用于构建大分子模型的一套计算机程序。研究者可使用该程序来研究感染性疾病，癌症和自身免疫病的可能治疗手段。也有研究者利用该程序研发疫苗，新的酶类和蛋白。

在优化阶段，该研究组再次使用Rosetta程序以发现HCDR3氨基酸序列的最佳布置，使其在免疫反应中能够很好地与HIV结合。

最后的重组阶段，研究者们经将优化后的HCDR3序列与一类已知的可以广谱中和HIV的单克隆抗体PG9融合。经实验室检测确认该重组PG9抗体能够有效中和HIV.

该研究证明，利用计算机工具，将HCDR3环状机构的功能赋予自然产生的抗体，在原则上是完全可以中和HIV的，甚至是在从未接触HIV的人群中。

作者指出这些HCDR3环状结构被发现可以存在于从未接触HIV人群的免疫B细胞中，这一发现表明它们可以作为疫苗的靶点来激发免疫系统产生抗病毒的广谱中和反应。

研究组长之一James Crowe Jr，Ann Scott Carrell的教授，同时也是范德保疫苗中心的主任，讲到疫苗能呈递一段可被HCDR3环状结构抗体识别的HIV序列，将很有可能大大增加接种疫苗机体对HIV 的免疫反应。

HIV vaccine possibility following study of 'antibodies with loops'

生物谷