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Science :gp41微生物群交叉反应抗体引起HIV-1疫苗诱导免疫偏移
诱导保护性抗体是HIV-1疫苗研发的关键目标。在急性HIV-1感染中,占优势的血浆抗体初次应答的对象为病毒包膜糖蛋白的gp41亚基(Env)。这些抗体来自与Env和肠道微生物群(IM)发生交叉反应的多反应性B细胞,不能中和HIV-1。但在接种HIV-1 Env疫苗的条件下是否发生类似的gp41-IM交叉反应抗体应答,仍不得而知。
2015年8月14日的《Science》刊载了一项研究,其研究目标为首先接受DNA基础疫苗,然后注射重组5型腺病毒(rAd5)加强针(DNA基础–rAd5加强针)的个人体内的抗体应答;加强针是包括HIV-1 gag、pol和nef基因,以及包含gp120和gp41组分的env gp140基因A、B和C分支三价混合物的疫苗。这种疫苗没有效力。因此,研究这些疫苗,可了解Env疫苗接种条件下Env反应抗体应答是否由获自Env-IM交叉反应性B细胞的gp41反应抗体占主导。
研究发现,血清学分析和以流式细胞仪分选的疫苗-Env记忆B细胞均表明,疫苗诱导的HIV-1 Env抗体主要以gp41为焦点,gp120次之。显然,疫苗诱导的HIV-1 Env反应记忆B细胞大部分产生gp41反应抗体,而大多数gp41靶向抗体使用限制性免疫球蛋白重链可变基因。从功能角度看,任何gp41反应抗体都无法中和HIV,大多数无法介导抗体依赖性细胞毒作用。大部分疫苗诱导的gp41反应抗体与宿主和IM抗原交叉反应。两个候选的gp41肠道交叉反应抗原为细菌RNA聚合酶和丙酮酸盐-黄素氧化还原蛋白氧化还原酶,两者序列与HIV gp41的七肽重复1区相似。疫苗接种者B细胞的下一代测序证明接种疫苗前存在一种对IM和疫苗Env gp140产生应答的抗体,表明预先存在一群gp41-IM交叉反应性B细胞,这是产生疫苗gp41反应抗体应答的来源。
在该研究中,研究者们发现DNA基础-rAd5加强针HIV-1疫苗诱导gp41反应抗体应答,这基本上没有中和作用,来源是IM-gp41交叉反应性B细胞群。这些研究结果,对HIV-1疫苗设计有着重要的意义。因为IM抗原从一开始就决定B细胞库的发展方向,研究者们的数据提出假设,新生儿接种HIV-1包膜疫苗或许能够使B细胞库对包膜抗原位点产生应答,不然这些位点将不具优势或不受欢迎,比如Env广泛中和的抗体表位。研究者们的数据还表明,删除或修改含Env疫苗免疫原gp41七肽重复1区的氨基酸,或可避免IM-gp41交叉反应。因此,成功研发HIV疫苗或需克服的一个障碍,便是预先存在的B细胞群包膜IM交叉反应导致可能有保护作用的HIV-1抗体应答发生偏移。
原文出处:Williams WB, Liao HX, Moody MA, et al . HIV-1 VACCINES . Diversion of HIV-1 vaccine-induced immunity by gp41-microbiota cross-reactive antibodies[J]. Science. 2015 Aug 14;349(6249):aab1253. doi: 10.1126/science.aab1253.
(此文为原创编译,转载需注明来源)
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