《Cell:新型工具有望加速抗体识别和疫苗开发研究 或能使HIV等多种疾病获益》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-01-07
  • 近日,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自范德堡大学的科学家们通过研究开发了一种新工具或有望加速抗体疫苗的研究;这种名为“LIBRA-seq”的工具或有望让抗体发现和疫苗开发研究领域迅速扩大。

    目前,由于技术限制,研究人员可能会花费一年时间从B细胞所产生的数以亿计的抗体中识别出一种单一的抗体,随后将其开发成为一种药物来识别并攻击特殊病原体上的抗原标志物;因此,研究者Ian Setliff及其同事就想知道是否能够以一种高通量的方式对抗体序列和抗原特异性同时进行绘图。

    研究者Georgiev表示,这听起来似乎是一个疯狂的想法,而且很有可能是行不通的,但如今研究者实现了,他们在短短几周时间内疚能够发现一种抵御HIV的新型抗体。LIBRA-seq工具的开发和确认或能通过测序的方法将B细胞受体抗原特异性联系起来。研究者表示,通常情况下我们很难知道抗体序列,而且也并不知道针对抗体的抗原特异性是什么。

    文章中,研究人员通过联合研究利用携带B细胞受体的细胞系证实了LIBRA-seq技术,随后研究人员就有望进行前瞻性的抗体发现研究,即确定此前未知的能抵御HIV的广泛中和抗体谱。这种新型工具能够加速抗体的发现,因为研究人员可以利用比其它筛选方法更大规模的筛选库来进行研究。研究者认为,LIBRA-seq将会是一种变革性的技术,其能对基础研究和应用研究产生更加直接的影响,同时也能提出很多此前研究人员无法回答的问题。

    目前研究人员正在研究HIV感染和疫苗开发领域的新型靶点,他们非常感兴趣揭示抗体如何识别抗原,而LIBRA-seq技术的开发或能帮助他们得到大量数据来解决上述问题。LIBRA-seq技术能帮助研究人员将寻找影响人类健康的靶点的范围缩小;这对于后期科学家们开发抵御人类多种疾病的新型疗法意义重大。

  • 原文来源:http://news.bioon.com/article/6748692.html;https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)31224-3?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867419312243%3Fshowall%3Dtrue
相关报告
  • 《Cell Rep:mRNA疫苗技术或有望帮助开发新型HIV疫苗》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-03-28
    • 用脂质纳米颗粒(mRNA-LNP)中核苷修饰的mRNAs来作为COVID-19的疫苗或能成功预示疫苗开发的新时代,对于HIV-1而言,多价包膜(EnV)三聚体蛋白纳米颗粒与单独的三聚体相比,其或能作为激发广泛中和性抗体(bnAb)B细胞系的重要免疫原,然而携带mRNAs的复杂多价纳米颗粒免疫原的成功表现尚未实现。近日,一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“mRNA-encoded HIV-1 Env trimer ferritin nanoparticles induce monoclonal antibodies that neutralize heterologous HIV-1 isolates in mice”的研究报告中,来自杜克大学医学院等机构的科学家们通过研究利用一种在COVID-19疫苗中所使用的mRNA技术开发了一种成功运输潜在HIV疫苗的方法。 文章中,研究人员描述了这种复杂疫苗开发过程中的重要进展,该方法或能在刺激HIV抗体的脂质纳米颗粒中使用mRNAs来发挥作用;医学博士Barton Haynes说道,如今我们拥有一种实用的平台来产生复杂的HIV疫苗,这种mRNA技术在COVID-19治疗和预防上非常成功,而且此前研究人员发现其或许也能有效应用于寨卡病毒疫苗的开发,但HIV要复杂的多,但尽管如此,这仍然是科学家们向前迈出的重要一步。 研究者Barton Haynes表示,mRNAs能利用遗传物质来促进免疫细胞识别靶向性病原体,其或许能编码对于HIV疫苗开发非常重要的复杂抗原,由于引发AIDS的HIV病毒会迅速突变,但在不断变化中期外膜中的某些位点会保持不变,一种成功的疫苗需要针对这些位点的完美结构的蛋白来出发宿主机体的免疫反应,而这是过去疫苗开发技术所面临的技术障碍。为此,本文研究中,研究人员开发了一种能编码获得关键突变的mRNA疫苗,以及能中和多种不同HIV毒株的单克隆抗体。 研究者认为,能帮助减缓COVID-19扩散并降低引起所导致的死亡的新型mRNA疫苗平台或许还能保护机体免受HIV的感染,这些卓越的研究成果或许标志着mRNA研究新时代的到来,对于改善人类的健康至关重要。 研究者Haynes说道,大规模地制造复杂的纳米颗粒蛋白免疫原或许给科学家们带来了巨大的挑战,因此我们倍感鼓舞的是,使用mRNA或许提高了这种复杂的免疫策略在逻辑上实现并可能具有一定成本效益的可能性。综上,本文研究结果表明,mRNA-LNP能帮助编码复杂的免疫原,其或许能作为设计种系靶向性和顺序增强免疫原从而开发新型HIV-1疫苗的基础。
  • 《Science:抗疟疾的抗体彼此相互作用,增强人体免疫反应,有望开发出疟疾疫苗》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-06-11
    • 由疟原虫感染导致的疟疾是全世界最为严重的传染病之一。在一项新的研究中,来自德国癌症研究中心(DKFZ)和加拿大多伦多病童医院(Hospital for Sick Children)的研究人员研究了人体免疫系统如何抵抗疟原虫感染。这些研究人员发现了疟原虫抵抗性抗体的一种之前未被注意到的特征:它们能够相互合作,因而与更强地结合到疟原虫上,从而增强免疫反应。这些结果有望让人们开发出一种更有效的疫苗来阻止这种疾病。相关研究结果于2018年6月7日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Antihomotypic affinity maturation improves human B cell responses against a repetitive epitope”。 据估计每年有2亿人患上疟疾,大约44万人死于这种传染病。虽然疟疾被视为一种热带疾病,但它能够发生在热带和亚热带地区。德国也有疟疾病例,每年有500~600名患者。这些病例大部分来自从非洲或亚洲的疟疾流行地区返回的旅客。 德国癌症研究中心的Hedda Wardemann解释道,“疟疾的严重程度取决于人体的免疫反应。免疫细胞能够摧毁蚊虫叮咬后入侵人体的疟原虫。” 在疟疾流行的地区,人们通常表现出一定的免疫力来阻止严重的疟疾产生。由于反复接触疟原虫,这些人的身体已能够增强对这种疾病的免疫反应。疟疾疫苗应该提供相同的免疫力,但不必经历疟原虫感染。 多伦多病童医院的科学家Jean-Philippe Julien解释道,“研究接触过疟原虫的人的免疫反应能够为我们如何开发出疟疾疫苗提供线索。”Wardemann及其团队与Julien一起研究了抗疟原虫的抗体。这些抗体来自过去反复接触过疟原虫的研究参与者。 抗体在免疫系统中发挥着重要作用。它们结合到位于病原体表面的特定靶蛋白上,因此它们能够阻止这些靶蛋白的产生并对这些靶蛋白进行标记以便随后遭受降解。对有效地阻止感染的抗体而言,它的亲和力(它与病原体相互作用的强度)是至为关键的。如果人体再次遭受相同的病原体感染,那么免疫系统会特异性地产生多种高亲和力的抗体以确保它们的存在。 在研究的这些抗体中,这些研究人员发现一组表现出一种之前未被注意到的特征的抗体似乎对免疫系统是有价值的:它们彼此间直接地相互作用。这些抗体能够这样做是因为它们结合的位于疟原虫原体表面上的靶蛋白结构具有一种特殊的特征。Wardemann解释道,“这种靶蛋白含有一个由4个基序组成的短序列,这个短序列本身重复了多次。” 在这些抗体中,每个抗体能够结合到任何一个重复序列上。相邻的抗体彼此之间随后就能够直接地相互作用。Julien说,“在此之前,抗体之间的这种类型的合作在人类中是从未发现的。它以一种间接的方式增强了这些抗体对疟原虫的亲和力,从而解释了我们的免疫系统为何选择这些抗体。” 人类免疫系统储存这些保护性抗体,以便当相同的疟原虫感染再次出现时产生更好的免疫反应。随后的疾病就可能会变得更温和一些---或完全是可预防的。这就模拟了疫苗的免疫效果。 接下来,这些研究人员计划研究他们的结果如何可能用于改善预防疟疾的免疫接种,这就使得他们朝开发出疟疾疫苗更接近一步。此外,他们将探究这些结果是否也适用于存在于其他病原体上的具有重复序列的分子。