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Your Good Partner in Biology Research

抵御HIV的強力抗體

日期:2010-12-01 16:09:28

在對抗艾滋病的研究中,2010年最有意義的研究之一,是發現了兩種對抗御HIV的強力抗體。研究人員在7月8日的《科學》雜志發表論文,詳細闡述了這一發現。    

    美國國立衛生研究院(NIH)過敏與傳染病研究所(NIAID)疫苗研究中心主任蓋里·納布爾博士,副主任約翰·麥斯克拉博士和結構生物學實驗室主任鄺達平博士(華裔科學家)等人主持的一項研究的結果是,從艾滋病病毒感染者血液中分離出了兩個自然產生的能夠中和(對抗)約9成已知艾滋病病毒(HIV)毒株的強力抗體。這意味著未來的艾滋病疫苗設計和治療可能產生質的變化。  

    今天,防治艾滋病的最大困難在于,艾滋病病毒能夠逃避人體免疫系統的監視和攻擊。因為,艾滋病病毒基因變化比人體正?;蜃兓?00萬倍,人體免疫系統跟不上其變化。而且,艾滋病病毒外表有一層與人體正常細胞表層一樣的糖衣,能夠迷惑機體免疫系統。此外,艾滋病病毒的表面蛋白通過形態變化掩蓋其與免疫細胞結合的位點,而這正是HIV攻擊免疫系統的重要機理。

    HIV入侵人體免疫細胞(T細胞)要有結合的位點。這種位點分兩部分,一是T細胞膜上的CD4受體分子,二是HIV病毒包膜上的糖蛋白gp120。由于 gp120的觸角可特異性地黏附在T4細胞膜上的CD4位點,就能入侵T細胞。所以,HIV的外膜的gp120蛋白扮演著鑰匙的角色,而T細胞上的CD4 分子則是鎖,當gp120打開了T細胞大門上的鎖CD4分子時,HIV就能堂而皇之地進入T細胞內。  

    過去,研究人員已經發現,盡管艾滋病隨時在發生變化,但是,萬變不離其宗,HIV與人體免疫細胞結合的位點是不變的。隨后,研究人員的思路轉到發現能堵住這個結合位點的抗體上來,如果能在人體的免疫細胞和免疫系統中找到這樣的抗體,并通過單克隆抗體的方式分離出來,就能運用這樣的抗體堵住HIV對免疫細胞的進攻,預防和治療艾滋病。   

    于是,研究人員設計了一種生物探針,用以從艾滋病病毒感染者的血液中尋找能生產強效抗體的細胞。利用這個探針,研究人員在一名60歲黑人同性戀男子的血樣中,探測到了一些細胞能生產對抗HIV與免疫細胞結合的抗體。這名病人被稱為“第45號捐贈人”,研究人員對他體內的2500萬個血液細胞進行了篩查,發現有12個細胞可以產生抗體。最后,研究人員進一步分離出兩個迄今為止最強有力的抗體VRC01和VRC02。  

    研究人員通過晶體結構分析發現,VRC01抗體能精確地結合在HIV表面位點即gp120蛋白上,也就能阻止HIV與T細胞結合。而且,研究發現,VRC01和VRC02抗體能中和(阻止)全世界流行的90%的艾滋病病毒株。而2009年美國加州一個研究所的研究人員只是發現了能夠阻止近80% 的HIV病毒株。從理論上講,這也意味著利用這樣的抗體研制出的疫苗可以抗御90%以上的HIV,或有效率可達90%。而2009年在泰國對1.6萬人進行的首次成功的艾滋病疫苗試驗,其降低的感染率也只達31%。現在,NIH的研究人員已經進行初步的疫苗設計,以期誘導人體免疫系統產生類似VRC01的抗體,從而有可能抑制全球范圍內絕大部分HIV的傳染。

    不過,研究人員也認為,即使利用這一發現的原理,要研制出實用和有效的艾滋病疫苗至少還需要8~10年的時間。因為,現已發現的抗體必須要產生于廣泛的人群,而不只是個別人。而且,必須對達到如此高中和率的抗體生成的過程有更深入的了解,而且要有正確的觸發因素,制造出足夠多的抗體,并用于動物實驗和臨床實驗。


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