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武装免疫系统 对抗艾滋病毒

(2011-06-30 09:23:55)
标签:

艾滋病毒

疫苗

微软研究院

escience

拉贡研究所

抗原表位

病原体肽

分类: 技术

人类抗击艾滋病毒和艾滋病的斗争至今已达数十年之久,科学家一直渴望更好地了解艾滋病毒感染者产生抗原表位的过程,希望籍此找到打赢这场战斗的途径。微软研究院eScience组与拉贡研究所通过对受感染细胞中艾滋病毒蛋白质降解过程的研究,对艾滋病毒抗原表位的呈现过程有了更新的深入了解。该研究有望帮助人们利用艾滋病毒的片段激活免疫系统,设计出一种可以有效防疫艾滋病毒的疫苗。

 

武装免疫系统 <wbr>对抗艾滋病毒


作者:David Heckerman 微软研究院eScience

 

人类抗击艾滋病毒和艾滋病的斗争至今已达数十年之久,而研究人员却一直困惑于这种病毒。

 

数十年来,人类一直与艾滋病毒相抗争。但是,这种病毒总是有能力躲避人类免疫系统的攻击,这令研究人员们感到很困惑。

 

通常,感染了病原体的人类细胞会在其表面显现出病原体肽(the pathogen peptides)的特征片段,它们被称为抗原表位(epitopes),人体免疫系统可以识别它们,并引发免疫反应。艾滋病毒感染的细胞也会产生这些抗原表位,但由于艾滋病毒极容易发生变异,其抗原表位也是如此,从而引发人体免疫系统和艾滋病毒之间旷日持久的斗争。因此,科学家一直渴望更好地了解艾滋病毒感染者产生抗原表位的过程,希望籍此找到打赢这场战斗的途径。

 

通过近来对受感染细胞中艾滋病毒蛋白质降解过程的研究,人们对艾滋病毒抗原表位的呈现过程有了更新的深入了解。这一重要研究是由拉贡研究所(由马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)、麻省理工学院和哈佛大学联合建立)的一个团队进行的,其中也包括微软研究院eScienceCarl Kadie和我本人所贡献的绵薄之力。论文已于201159日发表在《临床研究》("JCI", Journal of Clinical Investigation)的网站上,6月份的JCI印刷版刊物还将会刊登该文。

 

拉贡研究团队由Sylvie Le Gall领导,成员包括Estibaliz Lazaro,Pamela Stamegna, Shao Chong Zhang, Pauline Gourdain,Nicole Y. Lai, Mei ZhangSergio A. Martinez,他们探究了人体细胞质中艾滋病毒短肽(short HIV peptides)的稳定性。研究发现,这些艾滋病毒衍生肽(HIV-derived peptides)的稳定性千差万别:有一些在几秒钟内就降解,而另一些则在一小时后仍然基本完好。

 

拉贡研究团队注意到,肽物质稳定性是决定细胞表面出现多少表位的关键性因素:受感染细胞质中的肽降解得越少,其表面出现的表位就会越多。

 

接着,Carl和我对166种经检测的艾滋病毒肽残留物进行了计算分析,寻找能够描述稳定肽及非稳定肽的具体生化特征。由此,我们将能够识别多种图案或模式,并得以推断某种特定抗原表位的稳定性或不稳定性。一个基于本研究结果开发而成的推断工具已经发布到网上。

 

那么,推断抗原表位的稳定性有何意义呢?要回答这个问题,我们首先需要知道,一些研究人员认为,艾滋病毒同时拥有保护性和非保护性抗原表位(protective and non-protective epitopes)。当被感染细胞受到免疫系统攻击时,保护性抗原表位会迫使病毒变异成为一个无法生存的形态,以保护患者不受慢性艾滋病毒的感染。非保护性抗原表位则相反,它们不会诱发保护性免疫反应。我们还需要了解,抗原表位具有交叉反应(cross-reactive)的特性,这就是说,当免疫系统学会打击特定抗原表位时,它还能够识别和攻击类似的抗原表位。因此,假设我们知道艾滋病毒抗原表位X是保护性的,但是不稳定,那么就意味着它不会大量生产,因此不大可能成为免疫反应的关键目标。但如果运用我们的研究结果,就可以找出能够与抗原表位X产生交叉反应而且更加稳定的抗原表位X-prime,进而以X-prime为基础开发疫苗,后者可以触发同时针对X和X-prime的强烈免疫反应。这将帮助免疫系统更有效地打击带有X抗原表位的艾滋病毒感染细胞,从而削弱病毒的危害。

 

我们与拉贡研究所通过合作共同发现了一条新的路径,以更好地帮助人们利用艾滋病毒的片段激活免疫系统,并有望设计出一种可以有效防疫艾滋病毒的疫苗。此举意义重大且富有成效。

 

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