免疫擴增靶向識別HIV-1殼膜蛋白結構上的V3-聚糖補丁的特異性B細胞的新型免疫原

| 編譯：林芷薇，魏韜，倩望（華南農業大學食品學院）

研究表明，在動物模型中，廣泛中和的單克隆抗體可以保護人體免受HIV-1感染，這表明一種能誘導這些抗體的疫苗將對人體具有保護作用。5月29日，Amelia Escolano等人在《Nature》上發表了一篇題為《Immunization expands B cells specific to HIV-1 V3 glycan in mice and macaques》的文章，為這一類疫苗提供了新的發展方向。他們開發了一種名為RC1的免疫原，能激活B細胞使其在多克隆序列中表達廣泛中和抗體(bNAbs)的前體。RC1有助於識別HIV-1殼膜蛋白結構上的V3-聚糖補丁，並通過在類病毒粒子（VLPs）上添加聚糖和（或）多聚作用來隱藏非保守的免疫優勢區域，以此擴增攜帶類似於人類bNAbs前體的抗V3 -聚糖補丁抗體的B細胞。因此在多克隆免疫系統中，RC1可以作為連續接種疫苗策略的合適的啟動免疫原。

HIV-1感染者身上克隆的單細胞抗體顯示，bNAbs通過對快速進化的病原體（由於抗體壓迫引起的病毒逃逸的變異反應）進行連續的體細胞突變而在受感染的人體內產生，其演變是體系對體細胞超突變和生髮中心的選擇的循環反應。那麼，為誘導bNAbs而接種疫苗便需要一系列序列免疫原來誘導擴增表達bNAbs前體的B細胞並參與具有多克隆序列的動物的生殖中心反應，這也就是他們開發HIV-1疫苗的目的之一。

設計能與特定bNAbs前體高度親和力結合的免疫原的原理是B細胞向生殖中心的聚集區域依賴於其對抗原的受體親和力，然而這種方法限制了聚集的B細胞的數量和質量，且這類B細胞具有親和性的特性是廣泛的，缺乏了絕對親和性的限制。而他們設計的RC1可以通過改善其V3-聚糖補丁表位的可達性來聚集和擴增V3 -聚糖特異性B細胞，以此解決其親和性問題。其V3-聚糖補丁表位包含一組圍繞著V3的高甘露糖和絡合型n-聚糖（HIV殼膜蛋白結構（gp 120）殘留的天冬醯胺： N133, N137, N156, N295, N301, N332, N339, N385 and N392）。以該位點為靶點的bNAbs（包含PGT121、10-1074和BG18），利用CDR3 (CDRH3)環以及CDRL1和CDRL3的部分長鏈互補決定區(CDR) 3 (CDRH3)貫穿聚糖與V3基部高度保守的GDIR (G324-D325-I326-R327)基序連接。但實驗發現：在生理條件下，在生殖中心經常發現攜帶低親和受體的B細胞，比如RC1誘導的獼猴抗體的種系前體對免疫原的親和性相對較低。因此，B細胞親和性具有的重要性是相對而言的，其進入生殖中心主要還是受到細胞間競爭的限制。

文章展示了RC1如何激活和擴增了一組表達類似於小鼠、兔子和獼猴體內的人體V3 -聚糖補片bNAbs前體的抗體的B細胞，內容包括RC1在野生型小鼠、兔和獼猴中誘導的V3 -聚糖抗體反應；促進抗體與V3 -聚糖貼片的結合反應；擴增小鼠V3 -糖基特異性B細胞反應；與RC1結合的抗體的低溫電鏡結構。

其中，為了減少抗體對非靶標表位的反應，並進一步將反應集中在V3-聚糖補丁上，他們還設計生產了RC1的變體：RC1-4fill。與RC1相比，RC1-4fill引起的反應更集中於野生型小鼠的V3-聚糖補丁。在對4隻兔子和16隻獼猴進行VLP-RC1-4fill單次免疫後，所有動物的V3-聚糖補丁均有部分特異性的血清學反應。且獼猴血清顯示，它們更接近於原生的免疫原11MUTB和10MUT的降序結合。因此得出結論：RC1-4fill更側重於V3-聚糖補丁的抗體反應。此外，VLP-RC1-4fil可通過添加聚糖和將三聚體的底部連接到VLPs來掩蓋競爭的靶外表位，使得進入生殖中心的競爭最小化。這表明VLP-RC1-4fill亦可作為一種合適的候選免疫原，應用於在連續接種策略中進一步評測以誘導bNAbs。

簡而言之，RC1與其他候選HIV-1疫苗的不同之處在於能夠誘導表達針對靶向表位的抗體的B細胞並在具有完全多克隆B細胞庫的動物的生殖中心進行克隆擴增。而且，值得注意的是，RC1可以誘導具有不同靶向的V3-聚糖補丁機制的抗體，這增加了一個或多個抗體在擴增後發展寬度和效力的可能性。

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