Nature医学：HIV演化弄巧成拙

HIV感染后免疫系统会释放出大量的初始抗体，而病毒能够改变自己蛋白衣壳上的多糖来逃避这些抗体的攻击。而南非研究人员最近发现病毒演化出的新糖基化模式，会催生更为广谱的抗体，该研究发表在十月二十一日的Nature Medicine杂志上。

“我们往往假定，能够刺激免疫系统产生广谱中和性抗体的病毒一定非常特殊”，但这项新发现挑战了这一观点，荷兰阿姆斯特丹大学免疫学家Hanneke Schuitemaker评论道。

对于疫苗研发者来说，HIV是相当棘手的病毒。许多能被抗体靶标的重要病毒蛋白（抗原表位）往往是隐藏起来的，直到HIV与表达CD4的目标细胞结合（包括T淋巴细胞和巨噬细胞）。此外，HIV快速突变的基因组使其能够躲避免疫攻击，不被感染时免疫系统的第一波抗体识别。

尽管人们通过疫苗诱导广谱交叉中和性抗体的尝试还未成功，少数HIV患者在感染多年后体内却自然而然的出现了这种抗体。了解这些抗体所针对的表位，对于HIV疫苗研发非常重要，人们现已知道这类重要抗体有些识别的是gp120衣壳蛋白332位点上的多糖。

为了研究HIV演化及其相应抗体，南非国家传染病研究所的Penny Moore和Lynn Morris追踪了HIV-1-C女性患者体内的抗体滴度。科学家们发现，随着时间推移表达广谱交叉中和性抗体的患者越来越多。有两位女性患者体内产生了针对病毒332糖基化的中和性抗体，但最初感染她们的病毒并没有这样的糖基化。

“我们很震惊，”Moore说，一开始感染的病毒并没有332位点糖基化，而感染后出现了这样的糖基化病毒，从而使免疫系统产生相应的抗体。研究显示，在感染约一年后所有病毒332位点都被糖基化，所以患者血液中广谱中和性抗体的浓度较高。

研究人员认为，帮助病毒逃避第一波抗体攻击的演化又催生了更广谱的抗体，而病毒对这种抗体更敏感。为检验这一理论，Moore及其同事将急性感染期生成的抗体与表达332多糖表位的病毒结合起来。研究显示，这些抗体无法抵御后者的感染，说明演化出这一表位能使HIV逃避第一波抗体攻击。

研究人员将他们的研究范围扩展到七十位患者，他们发现有三分之一的患者体内都出现了上述模式。研究显示，332残基糖基化在建立感染的病毒中相当罕见，但在慢性感染期的病毒中很常见。这也是这些抗体往往能中和多位患者体内病毒的原因。

“这是我们首次真正了解病毒演化塑造相应抗体的过程，”Moore说。“了解病毒演化的模式，对于疫苗开发非常重要，”她预测可以用涵盖不同表位的疫苗持续接种，以模拟病毒的自然演化。

Duke大学病毒免疫学家David Montefiori发表评论说，尽管还不清楚为何建立感染的病毒没有这种糖基化，上述表位与其他表位相结合应该能成功用于疫苗研发。

Schuitemaker认为还有一个亟待解决的问题，那就是免疫系统针对新表位生成抗体的具体过程。这种广谱中和性抗体是由最初应答感染的B淋巴细胞产生的，还是由病毒表位变化后参与进来的其他B细胞产生的。“如果是不同的B细胞，也许能够通过疫苗直接触发它们”，而不需要模拟演化过程。