研究人員使用天然系統來識別對開發有效的HIV疫苗最有用的蛋白質_獨家

根據世界衛生組織(WHO)的數據，自1984年被確定為獲得性免疫缺陷綜合癥(艾滋病)的原因以來，人類免疫缺陷病毒(HIV)已感染了80多萬人，并導致全球約40萬人死亡。目前，世界衛生組織報告說，全球有超過38萬人感染了逆轉錄病毒，每年又診斷出1萬例新病例。雖然抗逆轉錄病毒療法有助于控制艾滋病毒，但患者必須堅持服藥以防止艾滋病的發展。

科學家們花了數年時間試圖開發一種有效的艾滋病毒疫苗，但沒有一種被證明是成功的。根據最近發表的一項研究結果，約翰霍普金斯大學醫學領導的研究小組可能已經使科學更接近這一目標。

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他們的工作于 14 年 2023 月 3 日首次在線發表在《實驗醫學雜志》上，并將在 2023 年 <> 月 <> 日號上正式發表。

使用2010年在約翰霍普金斯醫學院創建的實驗室技術，該研究的研究人員復制了細胞環境，其中稱為抗原呈遞細胞(APCs)的特殊免疫細胞分解來自HIV的蛋白質，并使它們可見(“呈現”)免疫系統的前線，稱為CD4 T淋巴細胞或輔助性T細胞的細胞。+

“我們的簡單方法，稱為還原論無細胞抗原處理，在試管中再現人體免疫系統中發生的復雜事件，作為對抗原的反應，外來入侵者對身體的反應，如艾滋病毒等病毒，”高級研究作者Scheherazade Sadegh-Nasseri博士說，約翰霍普金斯大學醫學院病理學教授。“當APC從抗原中咀嚼蛋白質并在其表面上呈現稱為抗原表位的片段時，表位對輔助性T細胞可見并啟動免疫反應。

“如果我們能夠確定哪些表位是"免疫顯性"的 - 那些引起免疫系統對病毒最強反應的表位 - 那么我們可能擁有長期尋求的制造有效HIV疫苗配方的基本成分，”Sadegh-Nasseri解釋說。

免疫顯性的表位具有獨特的結構，如鎖和鑰匙，與APC上的細胞表面蛋白(稱為主要組織相容性分子或MHC)相似。

“如果你認為HIV表位是熱狗，MHC是面包，那么"膳食"就是CD4 T細胞呈現的東西，”主要研究作者Srona Sengupta說，他是約翰霍普金斯大學醫學院免疫學的醫學博士/博士候選人。“能夠將HIV表位 - MHC復合物識別為外來物的T細胞被激活并發出信號B細胞 - 一種不同類型的免疫細胞，產生抗體，在這種情況下，特定于HIV。抗體與病毒結合，破壞已經感染的細胞或阻止HIV進入未感染的細胞 - 有效疫苗的關鍵功能。

Sadegh-Naseri說，以前繪制和識別所需免疫顯性表位的努力已被證明是不可靠的。

Sadegh-Nasseri說：“傳統方法使用"蠻力"系統，其中代表真實HIV蛋白質部分的合成肽進行測試，希望其中一些能夠刺激免疫反應并將研究人員引導到疫苗開發所需的表位。“這種策略不僅命中或未命中，而且該方法不允許現實世界的化學和分子相互作用，這些相互作用會影響表位的產生和功能。

她解釋說，這是有效的HIV疫苗仍然難以捉摸的主要原因。

“我們的無細胞抗原處理系統，”Sadegh-Nasseri說，“復制了表位在APC細胞環境中的實際處理方式并呈現，包括可能起作用的任何影響因素。

“這使我們能夠研究幾乎整個HIV蛋白質組[病毒產生的所有蛋白質]，并清楚地識別由稱為HLA-DM的伴侶蛋白選擇呈遞給CD4 T細胞的表位，”Sengupta說。“這很重要，因為我們知道HLA-DM處理和編輯的HIV表位是免疫顯性的。+

Sengupta補充說，在最近的研究中發現的35個表位以前是未知的。

研究人員說，他們使用無細胞抗原處理系統的分析揭示了三個重要發現：(1)確定的表位確實是在HIV陽性的人類中產生的，并導致記憶CD4 T細胞(記住抗原以備將來遭遇的免疫細胞)的發展;(2)處理系統在預測HIV蛋白抗原的哪些部分可能產生可包含在新疫苗中的免疫顯性表位方面非常有用;(3)該系統使用全長天然蛋白質可確保考慮任何細胞環境影響(例如在感染宿主細胞產生病毒表位后導致病毒表位修飾的影響)。+

目前的分析技術缺乏這種能力，Sadegh-Nasseri和Sengupta說。

“有趣的是，我們確定了幾個被糖基團修飾的表位，這是疫苗開發人員知道的一個潛在重要發現，但傳統分析會錯過，”Sengupta說。

Sadegh-Nasseri和Sengupta表示，他們的團隊將繼續完善免疫顯性表位鑒定系統，并利用未來分析的數據來提高疫苗開發人員設計強大有效的保護措施的能力，不僅針對艾滋病毒，而且針對SARS-CoV-2(導致的病毒)和其他病毒病原體。