新分子在HIV疫苗设计中显示出前景

马里兰大学和杜克大学的研究人员设计了一种新型蛋白糖疫苗候选物，在动物模型中，它可以刺激对糖的免疫反应，从而形成围绕HIV的保护屏障。有一天，这种分子可能成为艾滋病疫苗成功的一部分。

“制造有效的艾滋病毒疫苗的一个障碍是难以让免疫系统产生针对多种艾滋病毒株的糖屏障的抗体，”UMD化学和生物化学教授王丽曦说。“我们的方法通过设计一种模仿这种屏蔽的蛋白质 - 糖部分的疫苗成分来解决这个问题。”

Wang和合作者使用与糖组相关的HIV蛋白片段设计了候选疫苗。当注射到兔子中时，疫苗候选物在四种不同的HIV毒株中刺激针对糖屏蔽的抗体应答。结果发表于2017年10月26日的Cell Chemical Biology期刊。

候选疫苗的蛋白质片段来自gp120，一种覆盖HIV的蛋白质，如保护性包膜。糖盾覆盖了gp120的外壳，增强了艾滋病毒的防御能力。罕见的艾滋病毒感染者可以在没有药物治疗的情况下将病毒控制在海湾，通常会产生攻击gp120的抗体。

研究人员已经尝试制造针对gp120的HIV疫苗，但由于两个原因收效甚微。首先，HIV上的糖屏蔽类似于人体内发现的糖，因此不会刺激强烈的免疫反应。其次，存在60多种HIV病毒，病毒经常发生变异。结果，来自一种HIV毒株的针对gp120的抗体不能保护免于其他菌株或突变菌株。

为了克服这些挑战，Wang和他的合作者专注于HIV病毒株中常见的一小段gp120蛋白。研究人员使用他们以前开发的合成化学方法将gp120片段与HIV分子共用的糖分子结合起来，模仿HIV包膜上的糖屏蔽。

接下来，研究人员将蛋白质 - 糖疫苗候选物注射到兔子体内，发现兔子的免疫系统产生了与今天流行的四种优势HIV病毒株中发现的gp120物理结合的抗体。用含有不含糖基团的蛋白质片段的候选疫苗注射兔子导致仅与一种HIV毒株结合gp120的抗体。

“这一结果非常重要，因为产生直接针对防御性糖屏蔽的抗体是开发针对靶标的免疫力的重要一步，因此是开发真正有效疫苗的第一步，”Wang说。

尽管兔子的抗体与gp120结合，但它们并不能阻止活HIV感染细胞。这一结果并没有让王惊讶，他指出，通常需要人类长达两年的时间来建立抗艾滋病毒的免疫力，动物研究只持续了两个月。

“我们还没有打到本垒打，”王说。“但候选疫苗仅在两个月内就可以提高针对糖屏障的大量抗体的能力令人鼓舞;其他研究需要长达四年才能达到类似的结果。这意味着我们的分子是一种相对强烈的免疫反应诱导剂。 “

研究人员接下来的步骤是与其他候选疫苗一起进行长期研究，研究抗体与gp120结合的区域，并确定它们如何提高抗体中和HIV的效果。

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