袁萌博士得到了新型广谱中和抗体结构，进而揭示HIV弱点

来源：iNature

原标题：Cell Host & Microbe封面文章：袁萌博士得到了新型广谱中和抗体结构，进而揭示HIV弱点

艾滋病是人们谈之色变的一种疾病，在世界范围内肆虐，传播广危害强。艾滋病病毒(HIV)在人体体内的潜伏期可达十年之久，一旦发病，病毒攻击T细胞进行膜融合，进而将RNA通过逆转录作用整合到人自身的基因组中。自此，艾滋病病毒将无休止利用宿主T细胞进行分裂，最终导致免疫系统崩溃。HIV 的遗传物质一旦整合进宿主基因组，过程极难逆转。逆转录病毒治疗 (ART)虽然取得了极大的成效，但仍然难以根除病毒的感染。疫苗的开发迫在眉睫。

HIV表面蛋白(Env)的突变多，糖基化程度高，给疫苗设计带来了相当大的挑战。近年来，发现了很多针对HIV的广谱中和抗体，并发现了HIVEnv蛋白表面的不同抗体结合位点。HIVEnv蛋白上的fusion peptide是其行使膜融合功能的关键区域，且保守性强，理论上是良好的抗原决定簇，但是之前一直认为，fusionpeptide隐藏在Env蛋白内部，无法被抗体结合，直到2016年，科学家发现这个抗原决定簇fusionpeptide可以暴露，并被广谱中和抗体PGT151[1]、VRC34.01 [2]或ACS202 [3]结合，进而在HIV与T细胞进行膜融合之前识别清除HIV病毒。

2019年6月12日，美国斯克里普斯研究所IanA. Wilson课题组在Cell Host & Microbe上发表了题为Conformational plasticityin the HIV-1 fusion peptide facilitates recognition by broadly neutralizing antibodies的研究论文。在本研究中，袁萌博士等通过患者广谱中和抗体ACS202结合HIVEnv蛋白的晶体结构和电镜结果发现，新型ACS202抗体的CDRH3和HIV的fusionpeptide通过anti-parallel的β-strand结合，同时用三个氢键和疏水作用力牢牢锁住fusionpeptide的N端。并且证实，ACS202可以结合多种突变序列的fusionpeptide，相对于另一种fusion peptide抗体VRC34.01，包容性更高。

文章总结

对比不同抗fusionpeptide抗体结合HIV的结构发现，这三种抗体均可以通过自身特别的构象穿过HIV表面的多糖屏障，从而找到隐藏的fusionpeptide。抗体的结合区域虽然都是fusion peptide，但fusionpeptide构象不同，抗体结合的方向也不相同。抗体能够从特殊角度穿越糖屏障、结合fusionpeptide，是实现抗体识别该抗原决定簇的基础。如果疫苗能诱发人体产生这种广谱中和抗体，就可能实现对HIV的免疫。从而，本研究为HIV疫苗的设计提供了新的思路。

原文：

Yuan et al., Conformational plasticity in the HIV-1 fusion peptidefacilitates recognition by broadly neutralizing antibodies. Cell Host &Microbe (2019)

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(19)30214-8

参考文献：

[1]Lee, J.H., Ozorowski, G., and Ward, A.B. (2016). Cryo-EM structure of a native,fully glycosylated, cleaved HIV-1 envelope trimer. Science 351, 1043–1048.

[2]Kong, R., Xu, K., Zhou, T.Q., Acharya, P., Lemmin, T., Liu, K., Ozorowski, G., Soto,C., Taft, J.D., Bailer, R.T., et al. (2016). Fusion peptide of HIV-1 as a siteof vulnerability to neutralizing antibody. Science 352, 828–833.

[3]van Gils, M.J., van den Kerkhof, T.L., Ozorowski, G., Cottrell, C.A., Sok, D., Pauthner,M., Pallesen, J., de Val, N., Yasmeen, A., de Taeye, S.W., et al. (2016). AnHIV-1 antibody from an elite neutralizer implicates the fusion peptide as asite of vulnerability. Nat. Microbiol. 2, 16199.