揭示HIV疫苗设计

一个追踪慢性HIV感染期间人类适应性免疫系统和病毒快速共同进化的数学模型已经创建，这使科学家们更接近于理解在何种条件下可以产生高效、广泛中和的抗体来帮助对抗长期的病毒感染。

来自美国普林斯顿大学和宾夕法尼亚大学的一组科学家专注于抗体和抗原群体之间结合相互作用的变化，这种变化是由突变、选择和漂移驱动的基因型频率的潜在随机进化引起的。该模型和由此产生的分析上个月发表在《公共科学图书馆·遗传学》(PLOS Genetics)杂志上，确定了在超突变期间对b细胞进行选择的有效参数，这些参数增强了b细胞的结合和中和效果，反过来，也确定了对病毒进行选择以逃避抗体结合的参数。

测量从不同时间分离出来的抗体和病毒之间的相互作用，为跟踪共同进化提供了一种强有力的方法，研究小组应用他们的模型来解释“时移”，从两名艾滋病毒患者身上进行的中和测量，并能够推断免疫-病毒共同进化的模式。最后，研究小组表明，特定局部抗体谱系的出现和固定是由循环抗体谱系之间的竞争决定的，并且广泛中和的抗体谱系更有可能在多样化的病毒种群中占主导地位。

HIV疫苗研究的核心挑战之一是设计一种方法来刺激产生广泛中和抗体的细胞系。像这样的研究有助于阐明适应性免疫系统的进化过程，以期有一天指导生产更智能的疫苗，以对抗引起慢性感染的病毒，如艾滋病毒。

刘易斯-西格勒研究所副研究学者Armit Hourmohammad评论道“虽然我们的分析集中在艾滋病毒-免疫共同进化上，但我们的理论框架足够普遍，可以适用于其他非平衡的共同进化场景，比如细菌-噬菌体相互作用，或者在不断进化的全球免疫系统背景下流感病毒的共同进化。”