HIV的中和表位详解

文章连接：http://www.yidijiuyi.com HIV的中和位详解 HIV的中和表位 1，概述 通过比较来自不同HIV-1病毒分离株的包膜Gpl20的基因序列,已经确定了HIV-1病毒的保守区(C区)和可变区(V区)。目前已知有五个C区和V区。利用单克隆抗体可以将gpl2O的结构区分为天然暴露的表位和覆盖的表位两种，后者似乎主要是保守的表位。认识这些区域促进了对中和抗体敏感的包膜Gpl20结合部位的鉴定。一般而言，这些抗原决定部位与gpl20寡聚体有关，而与病毒包膜蛋白的单体形式无关。 已利用X线晶体衍射确定了Gpl2O上抗体作用靶点区域。与CD4和中和抗体相复合的去糖基化的HIV-1 Gp12O的结构已经确定，这些数据提供了抗病毒抗体可阻断的HIV附着及进入过程的构象变化。另外一些研究表明，将来还会到对中和作用敏感的线性或构象表位。而且，糖基化形式也可以影响HIV中和的结果。一些抗体与Gpl2O上糖类依赖的抗原结合表位相互作用，尤其是V1／V2区域。并且，gp12O上碳水化合物可以阻止中和抗体与Gp120的结合。 2，病毒不同区域对中和作用的敏感性 大多数HIV中和表位研究表明至少有五个病毒包膜区与HIV的中和相关：Gpl2O上4个区域及Gp41上免疫优势区Gp41的近膜胞膜外区(MPER)是一个高度保守的区域，参与病毒的进人。在血清中很难检测到与此区结合的抗体，但是一些广泛得到反应的单克隆抗体能检测到。研究表明，这些单克隆抗体与病毒上类似于正常人类蛋白的区域反应。因此，一般感染中此抗原结合表位被当作自身抗原并不引发抗体反应。 Gp12O区域包括V3环和CD4结合区域。在这点上，gp12O保守C4区的一个区域可能有关，因为它含有主要的CD4结合位点Gpl20的其他可变区如V1和V2也可成为抗包膜抗体的作用靶点，Gpl20的一些潜在中和表位可能在HIV与CD4结合后充分暴露。 3，V3环 Gpl20的一个重要免疫优势中和区，也称为主要中和区(PND)，发现于第三可变区(V3环)中部或冠区，大致位于Gpl20中部。V3参与CD4结合后HIV进入细胞的过程。尽管V3环是可变区，许多病毒株PND区的氨基酸序列差异很小。许多HIV-1病毒株(如 HIV-1 SF2)，尤其是美国和欧洲的病毒株，半胱氨酸结合的V3区中具有特定的氨基酸序列的中心部分(如GPGRAF)。因此，用Gpl20此区域进行免疫，给予时间，可诱导出中和大量具有同样包膜区的HIV-1毒株的抗体。可推论，PND序列不同的相关毒株不被同一单克隆抗体中和。最近，HIV-1 Gpl20与CD4复合物晶体结构的研究发现V3辅助受体结合先端包膜核心向外突出，此研究表明，抗体易接近可能是V3环免疫显性的原因。 含有高滴度V3肽抗体的血清并不是总能中和同源HIV-1病毒株，所以。V3环含有中和性和非中和性抗原决定簇。对可以逃脱中和作用的病毒株的研究表明，V3环内或其外部的一些区域，可以减弱抗体的中和作用。这些突变株中的一部分的V3环序列相同，仅在此包膜区域的远处有变化。其他位置能明显改变V3环构象并使病毒粒子逃逸中和作用，因此V3环具有抗体识别的线性和构象决定簇。 抗体阻止V3包膜分裂可能导致中和作用，此分裂可能是病毒与细胞附着所必须的。V3环介导的中和作用似乎不涉及CD4结合区，但是，此区域及其他包膜区的改变能影响抗体与V3环的相互作用，反之亦然。一些情况下，中和作用增强，另一些情况下，中和作用减弱。就这一点，已利用CD4结合区域和V3区抗体证实中和作用有协同作用。 4，CD4结合部位 Gpl20上第二主要中和区是CD4结合部位，它是包膜区上大而复杂的构象区。可与大多数毒株(包括临床和实验室适应株)，包括一些V3区不同的毒株交叉中和的多克隆抗体与此区结合。通常此决定簇是构象依赖的，抗体经常存在于感染者的血清。识别gpl20上非连续，与CD4相互作用相关的抗原表位的中和单克隆抗体已从HIV感染者体中分离出来一般认为抗体阻止：HIV病毒附着于与CD4，因为多个HIV包膜区域参与中和作用，一种单克隆抗体并不表现广泛的抗病毒活性，而是需要多种单克隆抗体。而且，早期研究表明gp41和V3环上的点突变可影响涉及CD4结合区的中和作用，很可能是由于Gpl20构象改变所致。 5，Vl和V2区域 Gpl20上第三和第四主要中和部位在V1和V2区。与V3环一样，可能涉及线性和构象的抗原决定簇。这些部位通过糖基化和非糖基化抗原表位被抗体识别。值得注意的是，用R5突变株(HIV-1 SFl62)的研究表明，V2环缺失增强病毒对中和作用的敏感性，并增强其对其他HIV-1亚型感染者血清的抗病毒活性的敏感性。移除V2环可使在多个HIV-1亚型中保守的包膜中和表位暴露，相反，V1环的缺失导致一些病毒对中和作用产生抗性，特别是对抗体阻断CD4结合部位的中和作用。以前缺失突变体表明的V4和V5区域中和抗体产生的部位是否存在还有待证明。 6，Gp41 由于gp41蛋白外部区域的表位参与病毒与细胞的融合，针对此部位中和的抗体受到更多重视。在早期研究中，用此包膜蛋白氨基酸末端区域免疫实验动物可诱导出针对同源和异己分离株的抗体。通过与此蛋白的膜外氨基端区作用，gp41的MAb有广泛的抗HIV活性。特别是在HIV与CD4结合后，gp41的免疫优势部位更易被识别，很可能发生了HIV gpl2O的去除或移位。如上所诉，gp41的MPER，可被广泛单克隆抗体识别(如2F5和4E1O)并被建议为抗病毒疫苗的作用靶点。但是，发现这些抗体是能识别正常细胞内蛋白(如cardiolipin)的自身抗体，在疫苗研发中带来自身抗原模仿的问题。利用Gp41部分区域已诱导出产生抗独特型中和抗体。 7，CD4诱导的中和抗体 与CD4相互作用后与HIV-1 Gp120结合的抗体称为CD4诱导抗体或CD4i抗体。它们可与辅助受体的结合相竞争并能广泛中和不同HIV-1病毒分离株。近来关于CD4与HIV-1抗体的研究表明，它们能有效中和包膜糖蛋白与HIV-1至少有40％不同的HIV-2毒株，此发现也支持早期关于人血清和sCD4的研究。交叉反应中和作用的发现是令人鼓舞的，因为这说明这两种病毒间存在与辅助受体结合相关的高度的抗原保守性，这些结果与疫苗的研发有关。 8，HIV-2 在HIV-2毒中已鉴定出一个与V3环相似的区域。在HIV-2包膜蛋白的研究中也已还定义了与中和抗体反应的C1、V1／V2和V3区抗原结合表位。同HIV-1一样，其中有些是构象依赖性的，而另一些与包膜蛋白线性区反应。如上所述，某些研究中，利用sCD4可增强抗体对HIV-2的中和作用。 HIV的抗体介导中和作用的相对敏感性 起初，由于病毒分析的限制，发现的HIV中和抗体有限。后来，许多实验室用各种方法证明世界许多地方HIV感染者的血清能够不同程度地中和HIV-1和HIV-2病毒分离株。一些病毒，如HIV-1 SF2，很容易被许多血清中和，尤其是来自美国的血清。通常可用此分离株检测高血清滴度中和抗体。此现象的一种解释是，SF2是北美序列B亚型中的一个成员，它与许多HIV-1分离株的包膜蛋白有共同特征。HIV-1 MN分离株是类似的抗原型。另外一个可能性是，这些分离株对中和作用的高敏感性可能反映病毒粒子Gp 120的释放增加和(或)病毒粒子表面带Gp120刺突的数目减少，这些结果来自期实验室的病毒培养。 如上所述，早期HIV-1中和作用研究表明，根据对三种不同血清的敏感性不同将至少可分成四个HIV-1亚群。与从血液分离出的不同，从大脑分离出的病毒株对中和作用不是很敏感，这是中枢神经系统源性分离株的特征。值得关注的事实是，来自非洲的病毒分离株(SFl7O)不被这些及许多其他来自北美的血清中和，却能被来自非洲的血清中和。 后来一些研究表明，用来自感染不同HIV-1分离株的个体的血清可以交叉中和各种HIV基因亚型(包括A到F和O亚型)，甚至一些人的单克隆抗体也有同样的作用。然而，也观察到亚型特异反应活性用不同的HIV-1分离株和来自M群A到H型感染者或O群HIV-1分离株感染者的血清进行更广泛的中和实验，在M群亚型和一些O群亚型分离株中观察到交叉中和作用。相反，来自O群HIV-1感染者的抗体对M群各基因型原始分离株的中和能力较弱。 重要的是，这些结果以及其他人获得的用不同HIV-1亚型分离株和人单克隆抗体抗V3、C5和gp41区域抗体的结果表明免疫型比基因型数目少。什么控制着免疫反应的范围(宿主或病毒抗原性)有待确定，但是它能说明存在构象依赖的中和抗体。在M群和O群间存在潜在的共同保守中和抗体表位为疫苗研发提供了好的前景。 同一个体不同时间分离的病毒对中和抗体的敏感性也有差异。通常，感染个体的血清不能像中和以前自体同源分离株或其他异体HIV-1分离株，尤其是来自实验室的分离株那样有效地中和同源病毒(在血清收集同时获得的病毒分离株)。重要的是，用T细胞株替代PBMC后会得到不同的结果。中和作用敏感性的发现，尤其是在急性或原发感染后或发病后的个体中的发现，说明病毒突变和逃逸宿主的抗病毒免疫反应，进一步突显了分离株甚至在同一个体内病毒分离株的血清学多样性。 有些报道表明，HIV-2分离株病毒包膜有些特异性的中和区域。实验研究表明，对HIV-2病毒分离株中和抗体反应存在有异质性。对HIV-1和HIV-2分离株的交叉中和作用存在于HIV-1血清而在HIV-2血清中并未发现。通常针对HIV-2分离株的中和能力低，反映出两种病毒问存在重要的血清型和抗原性差异。 文章连接：http://www.yidijiuyi.com 文章连接：http://www.yidijiuyi.com