发布时间:2015-07-03 10:34 原文链接: Cell:设计蛋白质抵御艾滋病

  10年前,一些研究人员着手研究一种有着根本上区别的疫苗研发策略:如何“哄骗”免疫系统制造一类罕见而强大的广泛中和抗体(bNAb),其能消灭几乎每一个艾滋病病毒的变种。如今,3个不同的小组已朝着这个目标迈出了至关重要的步伐。艾滋病病毒之所以能战胜候选疫苗以及人体自身防线,是因为它变异得非常快,从而躲避免疫反应。

  近日,在两篇在线发表于《科学》和一篇发表于《细胞》杂志的文章中,研究人员描述了在激发免疫系统制造bNAb的两种不同方法上取得的进展。尽管没有一种方法将直接促成艾滋病疫苗的研制,但它们极大地提升了信心:使正确的病毒片段(免疫原)以正确的顺序排列,能引导产生抗体的B细胞走上分泌这些全能型免疫系统分子的路径。“我们真的开始看到,合理的疫苗设计能发挥作用。”位于美国加州圣地亚哥的斯克里普斯研究所免疫学家Dennis Burton表示。他也是在线发表于《科学》杂志的两项研究的共同作者。

  所有3项研究都试图逆转B细胞成熟的部分过程,因为该过程在罕见情况下会收获能产生艾滋病病毒bNAb的细胞。在一篇发表于《科学》的文章中,由来自斯克里普斯研究所的David Nemazee和William Schief领导的团队描述了如何利用特制的艾滋病病毒表面蛋白gp120片段推动成熟过程。两年前,他们在《科学》杂志上首次描述了这一理念。最新研究表明,这种纳米粒子确实能绑定到生殖系B细胞上,并使后者走上能够分泌具有指示bNAb特征抗体的成熟细胞之路。

  抗体是一种Y形蛋白,在Y的每个“手臂”上都拥有被称为重链和轻链的部分。在从被感染者体内分离出的艾滋病病毒bNAb中,轻链的一个特定区域非常短。纳米粒子的免疫原会导致拥有缩短了的轻链区域的抗体出现100多倍的增加。“这个消息令人振奋。”国立卫生研究院疫苗研发中心主任John Mascola表示,没想到会出现这种结果。Schief表示,他的团队目前想研发一种不同的免疫原,以期给予一剂强化注射后,能在重链引发像bNAb一样的特征。

  另外两篇文章的成果显示,另一种艾滋病病毒蛋白复合体或许能“诱骗”已经在制造bNAb的B细胞产生更多潜在版本的抗体。这种正在考虑的粒子是密布于艾滋病病毒表面的3种gp120蛋白的复合物。在其“天然的”形式下研究这种三聚物是一项巨大挑战,因为它在没有附着在病毒粒子上时便会分开。

   不过,来自纽约威尔康乃尔医学院的John Moore已经知晓了如何使类似天然形式的三聚物保持稳定。现在,Moore、同样来自威尔康乃尔医学院的Rogier Sanders和一个庞大的合作者团队将这些天然三聚物注射进兔子和猴子体内。正如他们在《科学》杂志上所报告的,由天然三聚物引发的抗体是有效的,而且至少在试管中消灭了艾滋病病毒的一个顽强分离物。不过,这项测试在其他实验室制造的三聚物中失败了。

  下一步将研究首先注射一种不同的免疫原启动B细胞成熟过程然后注射三聚物是否会产生适用广泛且有效的抗体。发表于《细胞》杂志的文章显示,此类组合拳是有可能的。纽约洛克菲勒大学Michel Nussenzweig实验室培育出B细胞基因重组的小鼠,生成了表现出一些bNAb特征的抗体,而这和初始免疫原可能会做的事情类似。通过和Moore、Sanders、Schief合作,Nussenzweig发现,三聚物随后刺激B细胞产生了仍然拥有更多bNAb特征的抗体。

  Mascola表示,最终gp120纳米粒子可能会充当最初的“引子”注射剂,督促正确的生殖系B细胞采取行动。随后可能给予一剂天然三聚物的注射作为进一步的强化。“一种成功的疫苗研制方法将既需要正确的生殖系信号,又要在某个时刻给予一些种类的三聚物免疫原使抗体成熟。”Mascola说,它们形成了一个平台的两部分。

  还有,仍然没有人知道哪些免疫原能指引产生bNAb的B细胞完成这些艰难的步骤。“你不得不面对现实:并没有研制艾滋病疫苗的捷径。”Mascola说,“但我们应当重视所获得的任何成功,并且更好地前行。”

相关文章

细胞与基因治疗|国家重点研发计划颠覆性技术创新重点专项申报指引

5月26日,京津冀国家技术创新中心发布《国家重点研发计划颠覆性技术创新重点专项2025年度细胞与基因治疗领域项目申报指引》。该项目面向基础性、战略性重大场景,聚焦细胞与基因治疗领域关键核心技术环节,形......

3D活细胞样本在轨长期冷冻保存首获突破

4月30日,神舟十九号飞船携空间站第八批空间科学实验样品顺利返回地球。其中,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称深圳先进院)医药所能量代谢与生殖研究中心雷晓华研究员团队的“太空微重力环境下人多能干细......

免疫联合治疗+转化手术可延长中晚期肝癌患者生存期

近日,北京协和医院肝脏外科副主任赵海涛主任医师、杨晓波副主任医师团队采用回顾性队列研究证实,对不可切除的肝细胞癌中晚期患者采取免疫联合治疗后,再实施手术,可显著延长患者生存期,且治疗的安全性良好。这一......

EVIDENT焕新亮相细胞年会,以奥伟登之名加速本土化战略

人工智能正以前所未有的速度重塑细胞生物学研究。从高分辨率成像到细胞行为动态分析,AI技术不仅提升了数据处理的精度与效率,同时随着AI与生物学、医学等学科的深度融合,其在细胞研究中的应用正不断突破边界,......

我国科研团队发现外周神经系统存在新型“免疫哨兵”

记者7日从中国科学院深圳先进技术研究院了解到,该院研究员李汉杰团队在人体外周神经系统内发现了小胶质细胞,刷新了过去科学界认为这种“免疫哨兵”只存在于大脑和脊髓的观点,为进一步研究外周神经系统发育及相关......

最高500万上海2025年度关键技术研发计划“细胞与基因治疗”项目开始申报

上海市科学技术委员会关于发布2025年度关键技术研发计划“细胞与基因治疗”项目申报指南的通知沪科指南〔2025〕5号各有关单位:为深入实施创新驱动发展战略,加快建设具有全球影响力的科技创新中心,根据《......

西湖大学连发两篇Nature破解复杂疾病细胞地图与线粒体转运之谜

描述疾病相关细胞的空间分布对于理解疾病病理学至关重要。近日,西湖大学杨剑团队在Nature在线发表题为“Spatiallyresolvedmappingofcellsassociatedwithhum......

生命科学领域再添国之重器:人类细胞谱系大科学研究设施启动建设

湾区再添"国之重器"3月25日,总投资逾30亿元的人类细胞谱系大科学研究设施在广州国际生物岛正式破土动工。作为国家"十四五"规划布局的重大科技基础设施,该项目将......

科学家发现肿瘤免疫治疗耐药新机制

复旦大学附属华山医院教授刘杰、研究员骆菲菲团队,揭示了STING激动剂诱导单核细胞内源性PD-L1介导免疫抑制的全新机制,并提出通过STING信号重编程提升治疗疗效的新策略。3月10日,相关研究发表于......

一种蛋白能调节细胞年轻与衰老态

日本大阪大学团队发现,接头蛋白复合物2α1亚基(AP2A1)能让细胞在年轻和衰老这两种状态之间切换,这意味着在逆转细胞衰老研究方面迈出了关键一步。相关论文发表于近期《细胞信号》杂志。随着年龄增长,衰老......