研究人员细致地研究了功能强大的HIV抗体是如何进化的，这些关键的线索将指导预防性HIV疫苗的设计。这一结果由国家过敏和传染病研究所（NIAID）疫苗研究中心（VRC）发现的，相关的研究发表在上周的科学快讯上。

3种HIV抗体的结合位点

NIAID主任Anthony S. Fauc博士称，该研究引领着我们向HIV疫苗更近一步。新的技术平台能够评估人体免疫系统对试验疫苗的反应，其中的疫苗不仅关于HIV病毒，还关于一般的病原体。

去年，VRC科学家发现3种HIV抗体，其中2种在能保护人体细胞免受90%以上的HIV病毒的攻击。这3种抗体是从北美HIV患者的血液中发现的，分别称为VRC01、VRC02 和 VRC03。在新的论文中，科学家报道了2位非洲HIV患者血液中的抗体类似于VRC01。

研究人员进一步发现VRC01样抗体都能以相同方式结合在HIV病毒同一位点上。这就表明，HIV抗原应该具有类似HIV保守位点的蛋白质副本（称为CD4结合位点），才能诱导出像VRC01一样功能强大的抗体。CD4结合位点是HIV病毒中保持不变的部位之一，用于吸附感染细胞。

科学家之前发现，VRC01样抗体的基因经历高达70-90次突变才能转变成编码HIV抗体的有效基因，B淋巴细胞存在这些基因。

VRC 主任Gary J. Nabel称，为了合成能诱导VRC01样抗体的抗原，我们需要指导B细胞中基因突变成杀伤HIV病毒的抗体基因。

为了规划B细胞的进化途径，科学家首先绘制了路线图。他们测序B细胞中所用抗体的基因，从基因水平上追踪抗体应对HIV病毒的进化。然后，NIM研究人员设计出复杂的生物信息学技术用于破译文库中大量遗传数据。

VRC结构生物学部门主任Peter Kwong称，我们已经发现一种方法可以读懂文库中有关VRC01样抗体的基因信息。

英文摘要

Focused Evolution of HIV-1 Neutralizing Antibodies Revealed by Structures and Deep Sequencing

Antibody VRC01 is a human immunoglobulin that neutralizes ~90% of HIV-1 isolates. To understand how such broadly neutralizing antibodies develop, we used x-ray crystallography and 454 pyrosequencing to characterize additional VRC01-like antibodies from HIV-1–infected individuals. Crystal structures revealed a convergent mode of binding for diverse antibodies to the same CD4-binding-site epitope. A functional genomics analysis of expressed heavy and light chains revealed common pathways of antibody–heavy chain maturation, confined to the IGHV1-2*02 lineage, involving dozens of somatic changes, and capable of pairing with different light chains. Broadly neutralizing HIV-1 immunity associated with VRC01-like antibodies thus involves the evolution of antibodies to a highly affinity-matured state required to recognize an invariant viral structure, with lineages defined from thousands of sequences providing genetic roadmaps of their development.