科学家发现抗体，防止大多数HIV菌株感染人体细胞

科学家们在实验室中发现了两种强有力的人体抗体，可以阻止超过90%的已知全球HIV毒株感染人类细胞，并演示了其中一种抗病蛋白质是如何实现这一壮举的。据科学家们说，这些抗体可以用来设计改进的艾滋病毒疫苗，或者可以进一步开发来预防或治疗艾滋病毒感染。此外，发现这些抗体的方法也可用于分离其他感染性疾病的治疗性抗体。

“发现这些特别广泛中和抗体美国国家卫生研究院(nih)国家过敏和传染病研究所(NIAID)主任Anthony S. Fauci医学博士说:“对艾滋病毒和解释它们如何工作的结构分析是令人兴奋的进展，将加快我们的努力，以找到一种预防艾滋病毒疫苗的全球使用。”此外，该团队用于寻找新抗体的技术代表了一种新的策略，可以应用于许多其他疫苗的设计传染病。"

在NIAID疫苗研究中心(VRC)团队的带领下，科学家们在一个hiv感染者的血液中发现了两种天然产生的强大抗体，称为VRC01和VRC02。他们利用他们开发的一种新型分子装置发现了这些抗体，这种装置可以锁定产生抗HIV抗体的特定细胞。这个装置是艾滋病毒蛋白科学家对其进行了修改，使其只与病毒与感染细胞结合部位的抗体发生反应。

科学家们发现，VRC01和VRC02比以前已知的病毒抗体更能中和更多的HIV毒株。

研究人员还确定了VRC01附着在HIV上时的原子级结构。这使得研究小组能够确定抗体是如何工作的，并精确定位它附着在病毒上的位置。有了这些知识，他们已经开始设计一种候选疫苗的组成部分，可以教会人类免疫系统来制造类似于VRC01的抗体，这种抗体可能会防止被世界上绝大多数HIV病毒株感染。

NIAID的科学家Peter D. Kwong博士、John R. Mascola医学博士和Gary J. Nabel医学博士领导了这两个研究团队。关于这些发现的两篇文章刊登在今天的网络版上科学。

“我们用我们的知识结构的病毒在这种情况下,艾滋病毒可以完善的外表面分子工具,确定病毒和指导我们的脆弱点抗体连接到这个地方,阻止病毒感染细胞,”联合博士解释道,VRC主任。

在世界上任何地方找到能够中和HIV病毒株的个体抗体都很困难，因为这种病毒不断改变其表面蛋白质以逃避免疫系统的识别。由于这些变化，世界范围内存在着大量的艾滋病毒变异。即便如此，科学家们已经确定了艾滋病毒表面的几个区域，这些区域在所有变异中几乎保持不变。其中一个位于艾滋病病毒附着在免疫系统细胞并感染它们的表面刺突上的区域叫做CD4结合位点。VRC01、VRC02块艾滋病毒感染通过附着在CD4结合位点，阻止病毒附着在免疫细胞上。

“抗体附着于病毒的几乎不变的部分，这解释了为什么他们可以中和这种非凡的艾滋病毒毒株，”常规副主任Mascola博士说。

有了这些抗体，由VRC结构生物学部主任邝博士领导的团队确定了VRC01附着在CD4结合位点时的原子水平分子结构。然后，他们根据天然抗体的发展对这种结构进行了研究，以确定通过疫苗接种产生vrc01样抗体所需的步骤。

抗体的形成始于免疫细胞内基因的混合，形成新的抗体组合。对附着在HIV上的VRC01结构的研究表明，从遗传学的角度来看，免疫系统可能很容易产生VRC01前体。研究人员还证实，VRC01不与人体细胞结合——这一特征可能导致其在免疫发育过程中被清除，这是人体用来预防自身免疫性疾病的一种自然机制。

在抗体发育的最终阶段，产生抗体的B细胞识别病原体的特定部分，然后突变或成熟，因此抗体可以更牢固地与病原体结合。VRC01前体不紧密地与艾滋病毒紧密结合，而是广泛成熟成更有效的中和形式。这种广泛的抗体成熟呈现出疫苗设计的挑战。在他们的论文中，Kwong博士和同事们探讨了如何通过设计疫苗组分来解决这种挑战，该疫苗组分可以通过这种逐步成熟过程引导免疫系统，并促进从其前体产生VRCO1样抗体。科学家们目前正在进行研究以识别这些组件。

我们的发现可能会克服长期以来阻碍基于抗体的局限性艾滋病毒疫苗设计，”邝博士说。

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