在發現艾滋病病毒（HIV）近40年後，HIV已導致3630萬人死亡，至今尚未開發出有效疫苗。美國威斯塔研究所研究人員近日在《自然·通訊》上發表一項新研究成果，首次證明一種獨特的類天然三聚體能在小鼠體內形成Tier-2中和抗體（一種對抗HIV的重要抗體），為開發艾滋病疫苗帶來了希望。
美國威斯塔研究所
使用候選疫苗引發抗體通常需要在大型動物模型中進行長期且昂貴的實驗，這造成了HIV疫苗開發中的重大瓶頸。威斯塔研究所疫苗和免疫治療中心副教授丹尼爾·庫爾普說：“憑藉新發現，我們打開了快速、迭代疫苗學的大門，該模型可產生Tier-2中和抗體，從而能夠開發出更先進的HIV疫苗。”
研究人員將類天然三聚體編碼到DNA中以遞送到小鼠體內，這樣可以將小鼠變成“抗原工廠”，卻不需要複雜的疫苗製造過程。然後，研究人員將接受DNA編碼類天然三聚體的小鼠的實驗結果與接受標準蛋白質免疫的小鼠進行了比較，只有那些接受DNA編碼類天然三聚體的小鼠才會產生Tier-2中和抗體。
庫爾普說：“我們能用這兩個‘平台’產生強烈的免疫反應，DNA平台獨特地推動了這種中和反應。”
在驗證了免疫方案正在產生Tier-2抗體后，庫爾普及其同事從小鼠中分離出單克隆抗體，並使用冷凍電子顯微鏡確定了一種Tier-2中和單克隆抗體的原子結構。他們發現抗體與稱為C3V5的表位（從抗原中伸出的蛋白質片段，可促進免疫反應）結合。在黃金標準HIV疫苗模型（非人靈長類動物）中，先前的研究表明，與C3V5結合的抗體可保護動物免受SHIV感染，SHIV是感染非人類靈長類動物的HIV近親。
庫爾普表示，這種結構讓他們對這種抗體如何中和病毒，有了前所未有的了解。他們不但可以為新疫苗制定策略，還第一次設計了能夠產生對C3V5表位的廣泛中和抗體反應的疫苗。
研究人員表示：“我們所做的是使結構設計的免疫原能夠在接種疫苗的動物體內直接進行體內自組裝，這些免疫原是使用核酸技術設計和遞送的。我們的數據證明了自體Tier-2中和的誘導作用，說明了這種方法作為一種工具的價值，可針對病原體的易受攻擊部位（在本例中為HIV）創建定製的免疫力。”