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研究人员使用自然系统来识别对开发有效的HIV疫苗最有用的蛋白质

开心的月饼 2023-05-31 16:43:04 健康养生

根据世界卫生组织(WHO)的数据,自1984年人类免疫缺陷病毒(HIV)被确定为获得性免疫缺陷综合症(AIDS)的病因以来,它已感染了超过8000万人,并导致全球约4000万人死亡。).目前,世界卫生组织报告称,全球有超过3800万人感染了逆转录病毒,并且每年还会诊断出100万新病例。虽然抗逆转录病毒疗法有助于控制HIV,但患者必须坚持服药以防止发展为AIDS。

研究人员使用自然系统来识别对开发有效的HIV疫苗最有用的蛋白质

科学家们花了数年时间试图开发一种有效的HIV疫苗,但没有一个被证明是成功的。根据最近发表的一项研究的结果,约翰霍普金斯大学医学院领导的研究小组可能使科学离这一目标又近了一步。

他们的工作于2023年4月14日首次在线发表在《实验医学杂志》上,并将于2023年7月3日正式发表。

研究人员使用2010年在约翰霍普金斯医学院创建的一项实验室技术,复制了细胞环境,在该环境中,称为抗原呈递细胞(APC)的特殊免疫细胞分解源自HIV的蛋白质,并使它们对免疫系统可见(“呈递”)防御的前线,称为CD4+T淋巴细胞或辅助性T细胞的细胞。

“我们的简单方法,称为还原论无细胞抗原处理,在试管中再现了人类免疫系统中发生的复杂事件,作为对抗原的反应,外来入侵者对身体的影响,例如HIV等病毒,”资深研究作者说。ScheherazadeSadegh-Nasseri,博士,约翰霍普金斯大学医学院病理学教授。“当APC从抗原中咀嚼蛋白质并在其表面呈现称为抗原表位的片段时,辅助T细胞可以看到这些表位并启动免疫反应。”

Sadegh-Nasseri解释说:“如果我们能够确定哪些表位是‘免疫显性的’——那些能引起对病毒最强烈的免疫系统反应的表位——那么我们就可能拥有制造有效HIV疫苗的长期寻找配方的基本成分。”.

免疫显性表位的结构像锁和钥匙一样独特地与APC上的细胞表面蛋白相匹配,称为主要组织相容性分子或MHC。

“如果你将HIV表位想象成热狗,而将MHC想象成面包,那么‘食物’就是呈现给CD4+T细胞的东西,”该研究的主要作者、医学博士SronaSengupta说。约翰霍普金斯大学医学院免疫学候选人。“可以将HIV表位-MHC复合体识别为外来物的T细胞被激活并向B细胞发出信号——这是一种不同类型的免疫细胞,可产生抗体,在这种情况下,是针对HIV的。抗体与病毒结合,破坏已经感染的细胞或防止HIV进入未感染者——有效疫苗的关键功能。”

Sadegh-Nasseri说,先前绘制和鉴定所需免疫显性表位的努力已被证明是不可靠的。

Sadegh-Nasseri说:“传统方法使用‘强力’系统,在该系统中测试代表真实HIV蛋白部分的合成肽,希望其中一些能刺激免疫反应并指导研究人员找到疫苗开发所需的表位。”“这种策略不仅是成功或失败,而且该方法不允许现实世界中的化学和分子相互作用影响表位的产生和功能。”

她解释说,这是有效的HIV疫苗仍然难以捉摸的主要原因。

“我们的无细胞抗原处理系统,”Sadegh-Nasseri说,“复制了表位在APC的细胞环境中实际处理并呈现的方式,包括可能发挥作用的任何影响因素。”

“这使我们能够研究几乎整个HIV蛋白质组[病毒产生的所有蛋白质],并清楚地识别被称为HLA-DM的伴侣蛋白选择呈递给CD4+T细胞的表位,”Sengupta说。“这很重要,因为我们知道由HLA-DM处理和编辑的HIV表位是免疫显性的。”

Sengupta补充说,在最近的研究中发现的35个表位以前是未知的。

研究人员表示,他们使用无细胞抗原处理系统进行的分析揭示了三个重要发现:(1)确定的表位确实在HIV阳性的人类中产生,并导致记忆CD4+T细胞(免疫细胞)的发育记住未来相遇的抗原);(2)处理系统在预测HIV蛋白抗原的哪些部分可能产生可包含在新疫苗中的免疫显性表位方面非常有用;(3)系统对全长天然蛋白质的使用确保考虑到任何细胞环境影响(例如在受感染的宿主细胞产生病毒表位后引起病毒表位修饰的影响)的影响。

Sadegh-Nasseri和Sengupta说,当前的分析技术缺乏这种能力。

“有趣的是,我们确定了几个被糖基团修饰的表位,这是疫苗开发人员需要了解的一个潜在重要发现,但传统分析可能会遗漏这一发现,”Sengupta说。

Sadegh-Nasseri和Sengupta表示,他们的团队将继续完善免疫显性表位识别系统,并利用未来分析的数据来提高疫苗开发人员的能力,以设计出针对HIV和SARS-CoV-的强大而有效的保护措施。2(导致COVID-19的病毒)和其他病毒病原体。

与Sadegh-Nasseri和Sengupta一起,来自约翰霍普金斯医学院和约翰霍普金斯大学的研究小组成员还有NathanBoard、TatianaBoronina、RobertCole、MadisonReed、KevinShenderov、共同资深作者RobertSiliciano、JanetSiliciano、AndrewTimmons、罗宾威尔士、杨伟明和张约瑟芬。该团队还包括来自加州大学旧金山分校的StevenDeeks和RebeccaHoh,以及来自安进公司的AeryonKim。


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