利用酵母表面展示系统进行我国HIV感染长期不进展者中和抗体识别表位的筛选和鉴定

诱导广谱中和抗体是研发HIV-1疫苗的重要目标之一，研究表明中和抗体在艾滋病的感染和疾病进程中，也是重要的保护机制之一。HIV-1病毒膜蛋白是诱发中和抗体产生的主要靶点，但是由于膜蛋白的构象复杂和高度修饰，到目前为止仍未找到能诱导广谱中和抗体的抗原表位。在前期研究中筛选到一些体内具有较高滴度且能中和多种不同亚型毒株的HIV-1感染长期不进展者。本研究拟采用酵母表面展示系统，建立我国三种主要流行亚型的HIV-1毒株膜蛋白随机片段文库；利用上述长期不进展病人血清筛选构建的酵母表达文库，经过多轮淘筛，富集与血浆反应呈阳性的酵母克隆；通过酵母吸附实验确定中和抗体的识别表位；利用筛选得到的中和抗体的膜蛋白相关表位免疫小鼠，评估膜蛋白抗原表位诱导中和抗体的能力，为创新型疫苗的靶点设计提供关键的理论基础。

由人类免疫缺席病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）感染引起的人类免疫缺陷综合征（Acquired Immunodeficiency Syndrome，AIDS）是一种严重危害人类健康的致死性传染病。HIV-1感染目前不能彻底治愈，主要原因在于感染早期即可形成病毒储存库，药物不能根除体内的HIV-1病毒。因此，研发出一种安全高效的HIV-1疫苗是阻止HIV-1在全球蔓延的最佳途径。诱导广谱中和抗体是研发HIV-1 疫苗的重要目标之一，研究表明中和抗体在艾滋病的感染和疾病进程中，也是重要的保护机制之一。HIV-1 病毒膜蛋白是诱发中和抗体产生的主要靶点，但是由于HIV-1膜蛋白的构象复杂和高度糖基化修饰，到目前为止仍未找到能高效诱导HIV-1广谱中和抗体的抗原表位。本课题在前期研究中筛选到一些体内具有较高滴度且能中和多种不同亚型毒株的HIV-1 感染长期不进展者。本研究采用酵母表面展示系统，建立了我国主要流行亚型的HIV-1 毒株膜蛋白酵母随机片段展示文库；然后利用上述长期不进展病人血浆和自然感染者感染后的系列血浆，筛选构建的HIV-1膜蛋白酵母表达文库，经过多轮淘筛，富集与血浆反应呈阳性的酵母克隆；通过分析中和抗体出现前后血浆识别抗原表位的变化规律，确定了同中和抗体相关的抗原表位；同时我们也利用现有的具有高滴度广谱中和活性的抗体，筛选这些中和抗体识别的抗原表位；然后我们利用筛选得到的同中和抗体相关的HIV-1膜蛋白表位免疫小鼠，在小鼠体内可检测到同这些抗原特异结合的抗体，但是免疫血清未检测到有中和活性抗体的产生；同时我们以这些抗原表位作为钓饵，筛选展示在酿酒酵母细胞表面的人类非免疫scFvs（single chain antibody fragments）文库，得到了几株同这些抗原表位可特异结合的scFV，然后以筛选得到的抗体可变区基因构建全长抗体，进行抗体结合活性和中和活性的检测，但是只检测到抗体同抗原表位具有特异结合的能力，未检测到抗体的中和活性。本课题的研究结果对于精确定位广谱中和活性抗体的抗原识别表位，并且如何使用这些特异的抗原表位作为免疫原，诱导广谱中和抗体的产生，以及对HV-1创新型疫苗的靶点设计和研制提供了理论参考。