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中国科学家首次发现纳米抗体介导补体激活可精准清除 HIV 感染细胞

发表时间:2025-03-17 13:04

在全球范围内,HIV 仍然是一个严峻的公共卫生挑战,尽管联合抗逆转录病毒疗法(cART)取得了一定进展,但目前仍然无法彻底治愈 HIV 感染。不过,最近一项研究带来了令人振奋的消息!今天就来为大家详细解读这项有望改变 HIV 治疗格局的重大突破。


补体系统与 HIV 的 "爱恨情仇"

补体系统作为先天免疫反应的重要组成部分,在清除入侵病原体方面发挥着关键作用,其中就包括 HIV - 1 这样的逆转录病毒。经典补体途径通常由 C1 复合物与抗原结合的 IgG 和 IgM 的 Fc 部分结合而启动,C1 复合物中的 C1q 是关键的启动蛋白。HIV - 1 的包膜(Env)是由糖蛋白 gp120 和 gp41 组成的同三聚体,抗体识别这些糖蛋白可以抑制病毒进入宿主细胞。同时,C1q 也可以直接与病毒 Env 结合,激活经典补体途径,对 HIV - 1 起到中和作用。然而,补体蛋白介导的调理作用在某些情况下也可能促进病毒的传播和维持。


新型武器 -- 双特异性补体衔接器(BiCE)闪亮登场

为了更有效地利用补体系统对抗 HIV - 1 感染,研究团队开发了一种创新的治疗方式 -- 双特异性补体衔接器(BiCE)。BiCE 由两部分组成:一部分是能够识别并结合 C1q 的纳米抗体,另一部分是与 HIV - 1 Env 蛋白结合的广泛中和抗体(bNAb)的单链可变片段。简单来说,BiCE 就像是一个 "桥梁",一端连接着补体系统的启动蛋白 C1q,另一端连接着 HIV - 1 感染细胞表面的 Env 蛋白,从而引导补体系统精准地攻击 HIV - 1 感染细胞。

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注释:图中清晰呈现了 BiCE 的结构,灰色部分的 scFv 可识别 HIV Env,紫色的纳米抗体能与 C1q 蛋白以亚纳摩尔亲和力结合。当 BiCE 与 HIV 感染细胞表面的 Env 结合后,招募 C1q,进而触发补体级联反应,最终导致感染细胞死亡。该图依据论文中 BiCE 相关研究绘制


BiCE 的神奇效果初显

研究人员成功开发并表征了两种针对 HIV 的 BiCE,分别为 scFv10 - 1074 - Nb75 和 scFv3BNC117 - Nb75。实验结果令人惊喜!在体外实验中,这两种 BiCE 能够显著增加 C3 在 HIV - 1 Env 表达细胞(如 Raji - Env 细胞)表面的沉积,介导补体依赖性细胞毒性(CDC),导致这些细胞死亡。对于感染了实验室适应的 HIV - 1 毒株的原代 CD4 T 细胞,BiCE 同样能够触发补体激活,随着时间的推移,加速消除 HIV - 1 感染细胞,而且对未感染细胞几乎没有影响。

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注释:此图展示了在不同处理条件下,Raji - Env 细胞的相关变化。使用 NHS(正常人类血清,作为补体来源)与不同抗体或 BiCE 孵育 Raji - Env 细胞后,检测 C3 沉积(图 B、C)和细胞死亡(图 D、E)情况。结果表明,anti - HIV BiCEs 能显著增加 C3 沉积并介导 CDC,引发细胞死亡,而在 C3 抑制剂存在或 Raji - Ctr 细胞(未表达 HIV Env 的对照细胞)中则无明显变化。图片数据来源于论文实验

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注释:该图呈现了原代 CD4 T 细胞感染 HIV - 1 NL4 - 3 - eGFP 后,在不同抗体或 BiCE 处理下的情况。通过检测 C3 沉积(图 A、B)和 eGFP 阳性细胞频率(图 C、D),发现 scFv10 - 1074 - Nb75 和 10 - 1074 处理组感染细胞表面 C3 沉积显著增加,且随着时间推移,eGFP 阳性细胞(即感染细胞)频率降低,说明 BiCE 能加速消除 HIV 感染细胞。图片源于论文实验数据


前景展望:BiCE 为 HIV 治愈带来新希望

BiCE 的出现为 HIV 治疗提供了全新的思路和策略。与传统抗体相比,BiCE 具有独特的优势,它能够更直接、更特异性地引导补体系统攻击 HIV 感染细胞,有望克服当前治疗方法的一些局限性。虽然目前还处于研究阶段,但这项研究已经为 HIV 治愈策略提供了有力的证据支持。未来,我们期待 BiCE 能够进一步优化和发展,与其他治疗方法相结合,为 HIV 患者带来彻底治愈的曙光。






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