雖然研究人員曾從一小部分感染HIV的個體中發(fā)現(xiàn)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(fā)出疫苗激活免疫系統(tǒng)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(guān)鍵蛋白質(zhì)部分，希望免疫系統(tǒng)更有力地與抗原決定簇相互作用。然而沒有蛋白質(zhì)其他部分對其進(jìn)行固定，抗原決定簇通常會喪失可識別的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

    “現(xiàn)在美國的科學(xué)家們設(shè)計了一種計算機(jī)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(jié)合，從而促使免疫系統(tǒng)識別它們，”國家過敏癥和傳染病研究所的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家Peter Kwong說道。研究論文發(fā)表在《美國科學(xué)院學(xué)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(xì)胞時發(fā)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(shí)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(bǔ)結(jié)構(gòu)的可起支架作用的蛋白上。研究人員將支架-抗原決定簇復(fù)合物注入荷蘭豬體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)荷蘭豬的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生與2F5抗體結(jié)構(gòu)相似的抗體
.
    “它們獲得了尋靶作用，”加拿大西蒙菲沙大學(xué)的分子免疫學(xué)家Jamie Scott說：“抗原決定簇復(fù)合物引起的免疫反應(yīng)比單獨(dú)注入蛋白質(zhì)支架要強(qiáng)烈10倍。”

    在這個月早些時候發(fā)表在《Structure》上的另一篇論文中，西雅圖華盛頓大學(xué)的結(jié)算機(jī)構(gòu)生物學(xué)家William Schief和他的同事們設(shè)計了一種蛋白質(zhì)支架，可增強(qiáng)免疫系統(tǒng)反應(yīng)產(chǎn)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(jìn)步，它使得我們能夠更好地控制疫苗的設(shè)計。”

    但是現(xiàn)在這種策略還沒有準(zhǔn)備應(yīng)用到HIV疫苗的設(shè)計上，它在一個關(guān)鍵點(diǎn)上出現(xiàn)了問題。由這些抗原決定簇誘導(dǎo)的抗體雖然與中和抗體非常相似，但實(shí)際上并不能中和HIV病毒。

    Kwong說這是因?yàn)橹泻蚲p41的2F5抗體還可以與更接近病毒膜的第二位點(diǎn)結(jié)合。

    “考慮到這種特殊的機(jī)制，我們將不得不對支架進(jìn)行修正。”Burton說

    但僅僅針對第二種機(jī)制或許還不能使抗體發(fā)揮效應(yīng)。Burton指出病毒膜上gp41的結(jié)構(gòu)還不清楚。此外中和抗體通常是從HIV病毒感染達(dá)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(jié)構(gòu)。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(xué)向前發(fā)展還言之過早，因?yàn)檫€存在其他的問題。

    雖然如此，Burton仍認(rèn)為這標(biāo)志著向合理的疫苗設(shè)計推進(jìn)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(jié)合機(jī)制相對簡單一些的病毒。

    “首先考慮的候選項(xiàng)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(yīng)。”