廣泛中和性抗hiv抗體的制作方法
【專利說明】廣泛中和性抗HIV抗體
[0001] 對相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年10月18日提交的美國臨時申請No.61/715,642的在35U. S.C. § 119(e)下的優(yōu)先權(quán)，并且在此完整并入。
[0003] 政府利益
[0004] 本文中公開的發(fā)明至少部分在來自國家健康研宄所的撥款號P01AI081677下得 到政府支持完成。因而，美國政府具有本發(fā)明的某些權(quán)利。 發(fā)明領(lǐng)域
[0005] 本發(fā)明涉及廣泛且有力的針對人免疫缺陷病毒（"HIV"）的抗體。
[0006] 發(fā)明背景
[0007] HIV引起獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS)，即一種以如下的臨床特征為特征的人類 狀況，所述臨床特征包括消耗綜合征、中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性和導(dǎo)致危及生命的機會性感染和 惡性的重度免疫抑制在內(nèi)的。自其在1981年被發(fā)現(xiàn)起，HIV 1型（HIV-I)已經(jīng)導(dǎo)致全球至 少2500萬人死亡。預(yù)測2000-6000萬人會在接下去的二十年里被感染，即使存在著HIV感 染的2. 5%每年下降。需要用于治療或抑制HIV感染的治療劑和方法。
[0008] -些HIV感染個體在其血清中顯示廣泛中和性IgG抗體。然而，盡管其在設(shè)計有效 疫苗中有潛在意義，關(guān)于這些抗體的特異性和活性知之甚少。在動物模型中，中和性抗體的 被動轉(zhuǎn)移可以促成免于病毒攻擊的保護(hù)。中和性抗體應(yīng)答也可以在HIV感染個體中形成， 但是還要完全揭示血液學(xué)應(yīng)答的詳細(xì)組成。
[0009] 發(fā)明概述
[0010] 本發(fā)明涉及新的廣泛中和性抗HIV抗體種類。抗體的共有重鏈和輕鏈氨基酸序列 在下文列出，并且在圖3a和3b中顯示： toon] Qvqlqesgpglvkpsetlsltcsvsgx1Sx2X3Dx 4Ywswirqspgkglewigyvhds ⑶ tnynpslksr VX5X6SLDTSKNQVSLKLX7X8VTAADSAX 9YYCARAX10HGXnRIYGIVAFGEX12FTYE YMD VffGKGTTVTVSS (SEQ ID NO ：1)
[0012] Sx1Vrpqppslsvapgetartx2Cgex3Slgsravqwyqqrpgqapsliiynnqdrpsgiperfsgspdx 4 X5FgttatltItx6veagdeadyychiwdsrx7ptx 8wvfgggttltvl(seq id no：2)
[0013] 在SEQ ID NO: 1或2的序列中，每個"X"可以是任何氨基酸殘基或無氨基酸。優(yōu)選 地，每個X可以是如圖3a和3b中顯示的克隆變體10-259,10-303,10-410,10-847,10-996， 10-1074,10-1121，10-1130,10-1146,10-1341，和 10-1369,和 10-1074 抗體的人工修飾形 式10-1074GM的相應(yīng)位置處的殘基。
[0014] 因而，本發(fā)明的一個方面特征在于分離的抗HIV抗體或其抗原結(jié)合部分，其具有 至少一個具有選自下組的序列的互補決定區(qū)（⑶R) :SEQ ID NO: 33-38,條件是抗體不是抗 體 PGT-121，122,或 123。SEQ ID NO: 33-38 指在 Kabat 系統(tǒng)下重鏈 CDR(CDRH) 1-3 和輕鏈 CDR(CDRL) 1-3的序列，如圖3a和3b中顯示的。在一個實施方案中，CDR可以含有選自下 組的序列：SEQ ID NO: 39-104,即在KABAT系統(tǒng)下的⑶R序列，如下文表1中顯示的?；蛘?， CDR可以含有選自下組的序列：在頂GT系統(tǒng)下的那些相應(yīng)的抗體CDR序列，如下文表1中 顯示的。
[0015] 在一個實施方案中，分離的抗HIV抗體或其抗原結(jié)合部分含有包含⑶RH 1，⑶RH 2,和CDRH 3的重鏈可變區(qū)，其中CDRH 1，CDRH 2和CDRH3包含SEQ ID N0:33-35的相 應(yīng)序列。⑶RH 1，⑶RH 2和⑶RH 3也可以包含選自下組的⑶RH組的相應(yīng)序列：SEQ ID N0:39-41， SEQ ID N0:45-47, SEQ ID N0:51-53, SEQ ID N0:57-59, SEQ ID N0:63-65, SEQ ID NO:69-71，SEQ ID NO:75-77, SEQ ID NO:81-83, SEQ ID NO:87-89, SEQ ID NO:93-95， SEQ ID N0:99-101，和SEQ ID NO: 131-133?；蛘?，CDRH可以含有選自如下文表1中顯示的 在頂GT系統(tǒng)下的那些相應(yīng)的抗體CDR序列的相應(yīng)序列。
[0016] 在另一個實施方案中，分離的抗HIV抗體或其抗原結(jié)合部分含有包含CDRL 1， CDRL 2和CDRL 3的輕鏈可變區(qū)，其中CDRL 1，CDRL 2和CDRL 3包含SEQ ID NO: 36-38的相 應(yīng)序列。例如，⑶RL 1，⑶RL 2和⑶RL 3可以包含選自下組的⑶RL組的相應(yīng)序列：SEQ ID NO:42-44, SEQ ID NO:48-50, SEQ ID NO:54-56, SEQ ID NO:60-62, SEQ ID NO:66-68, SEQ ID NO:72-74, SEQ ID NO:78-80, SEQ ID NO:84-86, SEQ ID NO:90-92, SEQ ID NO:96-98， SEQ ID NO: 102-104,和SEQ ID NO: 134-136?；蛘?，CDRL可以含有選自如下文表1中顯示 的在頂GT系統(tǒng)下的那些相應(yīng)的抗體CDR序列的相應(yīng)序列。
[0017] 在又一個實施方案中，上文提及的分離的抗HIV抗體或其抗原結(jié)合部分包含（i) 重鏈可變區(qū)，其包含⑶RH 1，⑶RH 2,和⑶RH 3,和（ii)輕鏈可變區(qū)，其包含⑶RL 1，⑶RL 2 和 CDRL 3。CDRH 1，CDRH 2, CDRH 3, CDRL1，CDRL 2 和 CDRL 3 可以包含選自下組的 CDR 組 的相應(yīng)序列：SEQ ID NO: 39-44, SEQ ID NO: 45-50, SEQ ID NO: 51-56, SEQ ID NO: 57-62, SEQ ID NO:63-68, SEQ ID NO:69-74, SEQ ID NO:75-79, SEQ ID NO:81-86, SEQ ID NO:87-92， SEQ ID N0:93-98，SEQ ID N0:99-104,和 SEQ ID N0:131-136?；蛘?，CDRH 和 CDRL 可以含 有選自如下文表1中顯示的在頂GT系統(tǒng)下的那些相應(yīng)的抗體CDR序列的相應(yīng)序列。
[0018] 在一個進(jìn)一步的實施方案中，分離的抗HIV抗體或其抗原結(jié)合部分包含下列一項 或兩項：（i)具有SEQ ID NO: 1的共有氨基酸序列的重鏈和（ii)具有SEQ ID NO:2的共有 氨基酸序列的輕鏈。重鏈可以含有選自下組的序列：SEQ ID N0:3,5,7,9，ll，13，15，17，19， 21，23,和129,且輕鏈可以含有選自下組的序列：SEQ ID N0:4,6,8，10，12，14，16，18,20， 22,24,和 130。例如，重鏈和輕鏈可以包含SEQ ID N0:3-4，SEQ ID N0:5-6，SEQ ID N0:7-8， SEQ ID N0:9-10，SEQ ID N0:11-12，SEQ ID N0:13-14，SEQ ID N0:15-16，SEQ ID N0:17-18， SEQ ID N0:19-20，SEQ ID N0:21-22，SEQ ID N0:23-24,和 129-130 的相應(yīng)序列。
[0019] 在一個優(yōu)選的實施方案中，分離的抗HIV抗體是選自下組的抗體：10-259， 10-303,10-410,10-847,10-996,10-1074,10-1074GM，10-1121，10-1130,10-1146， 10-1341，和10-1369。圖3a和3b中顯示了其相應(yīng)的重鏈可變區(qū)、輕鏈可變區(qū)、⑶RH 1-3 和⑶RL 1-3。在一個更優(yōu)選的實施方案中，分離的抗HIV抗體是10-1074樣抗體，即再選 自下組的抗體：1〇_847,10-996,10-1074,10-1074GM，10-1146,和 10-1341。此組的抗體比 PGT121在中和當(dāng)代病毒上更有力。上文討論的抗體可以是人抗體、人源化抗體、或嵌合抗 體。
[0020] 在第二個方面，本發(fā)明提供了一種分離的核酸，其具有編碼上文討論的抗HIV抗 體或其抗原結(jié)合部分的CDR、重鏈可變區(qū)、或輕鏈可變區(qū)的序列。特征還在于具有核酸的載 體和具有載體的培養(yǎng)細(xì)胞。
[0021] 可以在用于生成抗HIV抗體或其片段的方法中使用核酸、載體和培養(yǎng)細(xì)胞。方法 特別包括以下步驟：獲得上文提及的培養(yǎng)細(xì)胞；在如下條件下在培養(yǎng)基中培養(yǎng)所述細(xì)胞， 所述條件容許由所述載體編碼的多肽的表達(dá)并且裝配抗體或其片段，并自所述培養(yǎng)細(xì)胞或 所述細(xì)胞的培養(yǎng)基純化所述抗體或片段。
[0022] 在第三個方面，本發(fā)明特征在于藥物組合物，其含有（i)上文提及的至少一種抗 HIV抗體，或其抗原結(jié)合部分，和（ii)藥學(xué)可接受載體。
[0023] 在第四個方面，本發(fā)明提供了一種預(yù)防或治療HIV感染或HIV相關(guān)疾病的方法。方 法包括特別包括以下步驟：鑒定需要此類預(yù)防或治療的患者，并對所述患者施用第一治療 劑，其包含治療有效量的至少一種上文提及的抗HIV抗體或其抗原結(jié)合片段。所述方法可 以進(jìn)一步包括施用第二治療劑，諸如抗病毒劑。
[0024] 在第五個方面，本發(fā)明提供了一種試劑盒，其具有藥學(xué)可接受劑量單位的藥學(xué)有 效量的至少一種上文提及的分離的抗HIV抗體或其抗原結(jié)合部分，和藥學(xué)可接受劑量單位 的藥學(xué)有效量的抗HIV劑。兩種藥學(xué)可接受劑量單位可以任選采用單一藥學(xué)可接受劑量單 位的形式。例示性抗HIV劑可以是選自下組的：非核苷逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑、蛋白酶抑制劑、進(jìn) 入或融合抑制劑、和整合酶抑制劑。
[0025] 在第六個方面，本發(fā)明提供了一種用于受試者中HIV感染的診斷、預(yù)后或治療監(jiān) 測的試劑盒。試劑盒含有一種或多種特異性結(jié)合來自受試者的生物學(xué)樣品中的抗HIV中和 性抗體的檢測試劑。試劑盒可以進(jìn)一步包含用于實施PCR或質(zhì)譜術(shù)的試劑。
[0026] 下文描述中列出了本發(fā)明的一個或多個實施方案的詳情。本發(fā)明的其它特征、目 的和優(yōu)點從描述和權(quán)利要求書看會是顯而易見的。
[0027] 附圖簡述
[0028] 圖1顯示了 ：PGT121樣和10-1074樣變體的中和活性。（A)在TZM-bl測定法中比 較PGT121樣和10-1074樣抗體的中和效力的熱圖。較暗的顏色=更有力的中和；白色=無 中和。（B)針對9種病毒的均值IC 8tl(y軸）和結(jié)合gpl20和gpl40的表觀Kd值（X軸）之 間的關(guān)聯(lián)。（C)在針對擴充的一組119種病毒的TZM-bl測定法中比較PGT121，10-996和 10-1074抗體的中和寬度和效力的圖。y軸顯示了直至X軸上顯示的濃度為止的IC 5tl值的累 積頻率。蜘蛛圖（左上角）顯示了根據(jù)HIV-I進(jìn)化枝的中和病毒的頻率分布。（D)顯示摩 爾中和比率（MNR;Fab和IgG IC5tl濃度的比率）的點圖。水平棒代表所有病毒的均值IC 5。。 (E)比較針對自歷史（Hist.)和當(dāng)代（Cont.)血清轉(zhuǎn)化者分離的病毒的PGT121(暗灰色） 和10-1074(亮灰色）的中和效力的柱狀圖。118，不顯著 ；林，？〈0.005。標(biāo)示了？61'121和 10-1074對當(dāng)代病毒中和的中值ICJ司的倍數(shù)差異。
[0029] 圖2顯示了 ：PGT121eM和10-1074 eM突變體抗體的結(jié)合和中和活性。㈧比較 lO-lOTtPGTmjGTm^和10-1074^抗體結(jié)合gpl20和gpl40的表觀Kd值的柱形圖。誤差 棒標(biāo)示自三個獨立實驗獲得的K d值的SEM。標(biāo)示了"野生型"對"糖突變體（glycomutant)" 抗體的Kd值間的倍數(shù)差異。（B)與突變體抗體（PGT121 eM和10-1074 J比較PGT121和 10-1074對聚糖（圖7A)結(jié)合的柱形圖。以每個點5fmol排列的探針的熒光強度（在一式 兩份的點上的均值）測量結(jié)合的數(shù)值得分。（C)在針對一組40種病毒的TZM-bl測定法中 比較PGT121、PGT121 eM、10-1074和10-1074eM抗體的中和寬度和效力的覆蓋圖。
[0030] 圖3描繪了 ：PGT121和10-1074克隆變體的序列比對。⑷PGT121樣和10-1074 樣抗體的重鏈（IgH)，和所有克隆變體的可能的種系（GL)VH的氨基酸比對。標(biāo)示了基于 晶體結(jié)構(gòu)、框架（FWR)和互補決定區(qū)（⑶R)的氨基酸編號方式，如由Kabat (.J Exp Med 132(2):211-250)和頂 GT(Nucleic Acids Res37 (Database issue) :D1006-1012)限定的。 顏色陰影顯示了酸性（紅色）、堿性（藍(lán)色）、酪氨酸（綠色）氨基酸。（B)與A相同，只是 對于輕鏈（IgL)而言。
[0031] 圖4顯示了 ：PGT121和10-1074克隆變體的結(jié)合親和力。（A)PGT121IgG抗體變體 與YU-2 gpl40和gpl20配體的相互作用的結(jié)合親和力，如通過表面等離振子共振（SPR)測 量的。M，mol/1 ;s，秒；RU，響應(yīng)單位；/，檢測不到結(jié)合。chi2值（X 2)〈10標(biāo)示用于擬合曲 線的1:1結(jié)合模型充分描述實驗數(shù)據(jù)。認(rèn)為顯示的平衡和動力學(xué)常數(shù)是"表觀"常數(shù)以說 明源自IgG二價結(jié)合的親和力效應(yīng)。（B)點圖，其顯示PGT121樣（藍(lán)色陰影）和10-1074 樣（綠色陰影）的結(jié)合GO和解離（k d)速率常數(shù)。（C)線性回歸圖，其比較IgG抗體在其 結(jié)合gpl20和gpl40方面的匕和k d值（X軸）對其針對表4中顯示的9種病毒的中和效力 (均值IC8tl值）（y軸）。
[0032] 圖5描繪了 ：PGT 121變體對gp 120 "核心"蛋白、gp 120GD324_5AA突變體和線性 gpl20V3肽的結(jié)合。（A)與完整YU-2 gpl20相比基于ELISA的PGT121樣和10-1074樣抗 體對HXB2 gpl20ttt'和2CC-核心蛋白的結(jié)合分析。X軸顯示了獲得y軸上標(biāo)示的ELISA值 (OD 4tl5J 需要的抗體濃度（M)。使用抗 CD4bs 抗體 VRCOl (Science 329(5993) :856-861)、 抗 V31oop 抗體 10-188 (PLoS 0ne6 (9) : e24078)、和非 HIV 反應(yīng)性抗體 mG053 (Science 301 (5638):1374-1377)作為對照。⑶與（A)相同，只是對于結(jié)合gpl20GD324_5A^變體蛋 白質(zhì)而言。（c)比較PGT121和10-1074樣抗體和針對gpl20 V3_G3重疊肽的對照抗體（陽性 對照 10-188、1-79、2-59 和 2-1261 (Nature 458 (7238) :636-640))，和陰性對照 mG053)的 ELISA反應(yīng)性的柱形圖。y軸標(biāo)示通過測試2 μ g/ml的IgG抗體獲得的ELISA值（OD4tl5nm)。 右下方顯示了各個肽的氨基酸序列。至少一式兩份實施所有實驗。顯示了代表性數(shù)據(jù)。
[0033] 圖6描繪了 ：PGT121對gpl20糖基化突變體和脫糖基化gpl20的結(jié)合。（A)基 于 ELISA 的 PGT121 和 10-1074 抗體變體對 gpl20、gpl2(TT3。卜3CI3AAA、gpl20N3324P gpl20 N332A/ ?T3Q1_3°3AAA的結(jié)合分析。x軸顯示了獲得y軸上標(biāo)示的ELISA值（OD 4tl5nm)需要的抗體濃度 (M)。黑色虛線和連續(xù)線顯示陽性（10-188)和陰性（mG053)抗體對照針對四種抗原的平均 反應(yīng)性。（B)比較未處理的gpl20 (WT，野生型）、經(jīng)PNG酶F和EndoH消化的gpl20s的銀染 色的SDS-PAGE凝膠。L，蛋白質(zhì)梯。（C)，與（A)相同，只是比較未處理的和經(jīng)PNG酶F處理 的gpl20。（D)與（A)相同，只是比較未處理的和經(jīng)EndoH處理的gpl20。至少一式兩份實 施所有實驗。
[0034] 圖7描繪了 ：PGT121和10-1074克隆變體對聚糖的結(jié)合。（A) -組15種N-聚糖探 針的單糖序列，所述N-聚糖探針用于聚糖微陣列分析以對PGT121樣和10-1074樣抗體檢 查對N-聚糖的直接結(jié)合。DH指通過還原性胺化與N-聚糖綴合的脂質(zhì)標(biāo)簽1，2-雙十六烷 基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺（DHPE)。記錄的關(guān)鍵特征是（i)PGT121組抗體結(jié)合具有通過 1-3連接與核心甘露糖連接的以半乳糖終止的觸角的單觸角N-聚糖探針10 (N2)，而具有與 核心甘露糖以1-6連接的觸角的非異構(gòu)體N-聚糖探針11 (稱作N4) ; (i i)此種以半乳糖終 止的1-6連接的觸角的存在（就像在雙觸角探針13 (NA2)中那樣）容許結(jié)合，α 2-6連接的 (而非α 2-3連接的）唾液酸的存在亦然；（iii)缺乏半乳糖且以N-乙?；咸前方K止的 雙觸角探針12 (NGA2)不被結(jié)合。（B)比較PGT121樣、10-1074樣、和種系形式（GL)抗體的 聚糖結(jié)合的柱形圖。使用10-188(-種抗V3環(huán)抗體）作為陰性對照。以每個點2fmol (白 色）和5fmol (灰色）排列的探針的熒光強度（在一式兩份的點上的均值）測量結(jié)合的數(shù) 值得分。
[0035] 圖8描繪了：針對僅高甘露糖gpl20和病毒的抗體結(jié)合和中和活性。（A)比較用 幾夫堿（kifunensine) (gpl20kif)處理的細(xì)胞中生成的YU-2 gpl20和未處理的細(xì)胞（WT，野 生型）中生成的gpl20的銀染色的SDS-PAGE凝膠。L，蛋白質(zhì)梯。（B)PGT121樣（藍(lán)色標(biāo)記 物）和10-1074樣（綠色標(biāo)記物）抗體對YU-2gpl20 (gpl20WT)和gpl20kif的結(jié)合的ELISA 比較。X軸顯示了獲得y軸上標(biāo)示的ELISA值（OD4tl5nm)需要的抗體濃度（M)。（C)針對在存 在（病毒 kif)或缺乏（Virusm)幾夫堿的情況中生成的選擇PGT121敏感性/10-1074抗性 假病毒評估的PGT121的中和曲線。水平點線標(biāo)示50%中和，其中IC 5tl值可以自X軸上的 抗體濃度得到。一式三份實施實驗。誤差棒標(biāo)示一式三份測量的SD。（D)比較針對在HEK 293S GnT廠田胞（病毒勺中或在野生型細(xì)胞（病毒W(wǎng)T)中生成的YU-2和PV0.4假病 毒的選擇抗體的中和活性的柱形圖。y軸顯示了 X軸上顯示的病毒中和的均值IC5tl值（μ g/ ml)。誤差棒標(biāo)示自兩個獨立實驗獲得的IC5tl值的SEM。
[0036] 圖9顯示了 ：PGT121、10-996和10-1074的中和活性。⑷比較針對指定HIV-I進(jìn) 化枝的病毒的PGT121、10-996和10-74的中和效力的圖（使用TZM-bl測定法和一組119 種假病毒測定）。X軸顯示了實現(xiàn)50%中和需要的抗體濃度（μg/ml)(IC 5CI)。y軸顯示了 直至X軸上顯示的濃度為止的IC5tl值的累積頻率。（B)比較針對擴充的一組119種病毒 的PGT121、10-996和10-1074抗體的中和寬度和效力的圖，如通過TZM-b 1中和測定法測定 的。y軸顯示了直至X軸上顯示的濃度為止的IC8tl值的累積頻率。（C)圖顯示了 PGT121和 10-1074對選定病毒的中和曲線。水平點線標(biāo)示50%中和，其中IC5tl值可以自X軸上的抗 體濃度得到。一式三份實施實驗。誤差棒標(biāo)示一式三份測量的SD。
[0037] 圖10描繪了：針對歷史對當(dāng)代進(jìn)化枝B病毒的中和活性。比較選定bNAb的針對 自歷史（Hist.)和當(dāng)代（Cont.)血清轉(zhuǎn)化者分離的進(jìn)化枝B病毒的中和效力的點圖。水平 棒代表每名患者的所有病毒的中值IC 5(I。使用Mann-Whitney檢驗評估組間的差異。ns，不 顯著。
[0038] 圖11描繪了 ：用一組11種廣泛作用性抗HIV-I單抗中和兩種R5熱帶SHIV。用 于中和 SHIVAD8E0(A)和 SHIVDH12-V3AD8(B)的計算 IC50 值。
[0039] 圖12描繪了 ：被動施用的中和性單抗的血漿濃度與用兩種不同R5SHIV攻擊獼猴 后的病毒獲得的關(guān)系。實心圓圈標(biāo)示受保護(hù)的（無獲得）猴；空心圓圈標(biāo)示受感染的動物。
[0040] 圖13描繪了 ：bNAb的血漿濃度。通過測量血漿樣品中的中和活性測定單抗的濃 度。（A)針對對一種但非另一種bNAb敏感的HIV-I株（即HIV-I株X2088_9(10-1074敏感）； HIV-I株Q769_d22(3BNC117敏感）的10-1074和3BNC117的TZM. bl中和測定法中測量的 ID50 值。（B)抗體施用前（preP)，但是摻有 0. 01，0. 1，1，10,和 lOOμg/ml 抗體 10-1074(藍(lán) 色）或3BNC117(綠色）的血漿的中和活性。基于（A)中的測量ID50值，以血漿ID5Q滴度 (左欄）報告并且轉(zhuǎn)化成抗體濃度（右欄）的中和活性。（C)bNAb施用之前（出血前）和 之后（天）的指定獼猴血漿樣品中測量的_滴度（左欄）和bNAb濃度（右欄）。
[0041] 發(fā)明詳述
[0042] 本發(fā)明至少部分基于一種針對HIV的廣泛中和性抗體（bNAb)新種類的意料不到 的發(fā)現(xiàn)，所述廣泛中和性抗體能識別gpl20上的碳水化合物依賴性表位，包括復(fù)合型N-聚 糖。
[0043] 抗體對于大多數(shù)疫苗的成功是必需的，并且針對HIV的抗體似乎是最近RV144抗 HIV疫苗試驗中保護(hù)的唯一關(guān)聯(lián)物。一些HIV-I感染患者在感染后2-4年形成針對gpl60 病毒刺突（spike)的廣泛中和性血清學(xué)活性，但是由于自體病毒經(jīng)由突變逃脫，這些抗體 一般不保護(hù)受感染的人。不過，廣泛中和性活性對病毒施加選擇壓力，并且廣泛中和性抗體 (bNAb)對獼猴的被動轉(zhuǎn)移針對SHIV感染提供保護(hù)。因此，已經(jīng)提出了引發(fā)此類抗體的疫苗 在人中針對HIV感染可以是保護(hù)性的。
[0044] 單細(xì)胞抗體克隆技術(shù)的開發(fā)揭示了 bNAb革El向HIV_lgpl60刺突上的幾種不同表 位。最有效力的 HIV-IbNAb 識別 CD4 結(jié)合位點（CD4b) (Science333 (6049) :1633-1637 ; Nature 477(7365) :466-470 ;Science 334(6060):1289-1293)和與可變環(huán)（Nature 477(7365):466-470 ；Science 326 (5950):285-289 ；Science334 (6059):1097-1103 ； Nature 480 (7377) :336-343)，包括 V1/V2(PG9/PG16) (Science 326(5950):285-289)和 V3 環(huán)（PGT) (Nature 477(7365) :466-470)有關(guān)的碳水化合物依賴性表位。由于至今研宄的抗 體是小克隆家族的獨特例子或成員，關(guān)于碳水化合物依賴性表位知之甚少。
[0045] 為了更好地了解中和性抗體對HIV-I和被PGT抗體靶向的表位的應(yīng)答，我們分離 出控制來自生成PGT121的進(jìn)化枝A感染患者的gpl60特異性IgG記憶應(yīng)答的大克隆家族 的成員。如本文中公開的，根據(jù)序列、結(jié)合親和力、碳水化合物和V3環(huán)的中和活性和識別， PGT121抗體分成兩組，即PGT121樣和10-1074樣組。10-1074及相關(guān)家族成員展現(xiàn)出罕見 的有力中和，包括針對新傳播病毒的廣泛反應(yīng)性。與先前表征的碳水化合物依賴性bNAb不 一樣，PGT121結(jié)合聚糖微陣列實驗中的復(fù)合型，而非高甘露糖N-聚糖。PGT121和10-1074 與其種系前體的結(jié)構(gòu)和與復(fù)合型N-聚糖結(jié)合的PGT121結(jié)構(gòu)相比的晶體結(jié)構(gòu)是其獨特特性 合理化。
[0046] 在一個例子中，實施測定法以分離編碼PGT121的B細(xì)胞克隆，所述PGT121在聚糖 依賴性bNAb間在識別復(fù)合型，而非高甘露糖N-聚糖上是獨特的。PGT121克隆分成通過序 列、結(jié)合親和力、碳水化合物識別和中和活性區(qū)別的PGT121和10-1074樣組。10-1074組展 現(xiàn)出明顯的效力和寬度，盡管可檢不到對無蛋白質(zhì)聚糖的結(jié)合。無配體PGT121、10-1074、及 其種系前體的晶體結(jié)構(gòu)揭示了差異的碳水化合物識別定位到CDRH2和CDRH3之間的裂縫， 其被分開的PGT121結(jié)構(gòu)中的復(fù)合型N-聚糖占據(jù)。PGT121和10-1074之間的交換聚糖接觸 殘基確認(rèn)這些殘基在中和活性中的意義。HIV包膜展現(xiàn)出高甘露糖和復(fù)合型N聚糖的可變 比例，如此這些結(jié)果（包括抗HIV bNAb的復(fù)合型N-聚糖識別的第一結(jié)構(gòu)表征）對于了解 抗體及最終疫苗如何能實現(xiàn)廣泛中和性活性是至關(guān)重要的。
[0047] 如本文中使用的，術(shù)語"抗體"（Ab)包括單克隆抗體、多克隆抗體、多特異性抗體 (例如雙特異性抗體和多反應(yīng)性抗體）、和抗體片段。如此，如在本說明書內(nèi)的任何背景中 使用的，術(shù)語"抗體"意圖包括但不限于任何特定的結(jié)合成員，免疫球蛋白類和/或同種型 (例如IgGl、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA、IgD、IgE和IgM);及其生物學(xué)相關(guān)片段或特異性 結(jié)合成員，包括但不限于Fab、F(ab'）2、Fv、和scFv (單鏈或相關(guān)實體）。本領(lǐng)域中應(yīng)當(dāng)理 解，抗體是