免疫系统能够识别纳米和微米大小的颗粒（比如病毒和细菌）并对它们作出反应。纳米颗粒经输入淋巴被运送到淋巴组织中，经内化和加工后用于树突细胞的抗原呈递，并且通过B细胞受体（BCR）的结合激活B细胞。免疫识别的这些特征促进人们将纳米颗粒抗原用于许可的疫苗中，比如HPV疫苗和乙肝病毒疫苗，并且在开发新疫苗时促进人们设计纳米颗粒形式的免疫原。对HIV病毒而言，来自临床前动物模型的证据表明相比于单体抗原，纳米颗粒HIV免疫原能够更加高效地激活低亲和力的生殖系前体B细胞，促进增强的滤泡辅助T细胞（follicular helper T cell, Tfh）诱导和生发中心反应，并且促进诱导中和抗体反应。然而，人们对这种适应性免疫受到免疫原的物理形式影响的机制仍然知之甚少。
在一项新的研究中，来自美国麻省理工学院等多家研究机构的研究人员比较了两种不同的发生高度糖基化的HIV抗原--一种源自gp120的小蛋白和一种较大的保持稳定的包膜蛋白（Env）三聚体--在以蛋白纳米颗粒形式或者以游离形式存在时在初次免疫后的命运。不同于单体抗原的是，纳米颗粒抗原被快速地运送到滤泡树突细胞（follicular dendritic cell, FDC）网络，随后以依赖于补体、甘露糖结合凝集素（mannose-binding lectin, MBL）和免疫原聚糖（immunogen glycan）的形式聚集在生发中心。相关研究结果于2018年12月20日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Innate immune recognition of glycans targets HIV nanoparticle immunogens to germinal centers”。论文通讯作者为麻省理工学院的Darrell J. Irvine和斯克里普斯研究所的William R. Schief。
图片来自图片来自Science, doi:10.1126/science.aat9120。
这些研究人员随后发现在缺乏MBL的小鼠中，免疫原不能定位到FDC细胞中或者让免疫原去糖基化都会显著地影响抗体反应。
这些研究发现揭示出糖基化的纳米颗粒抗原触发MBL介导的先天免疫识别机制，从而导致它们以依赖于补体的形式转运到FDC细胞中，并且随后在体内的生发中心聚集。这种靶向转运与增强的抗体反应相关联，这表明调整免疫原糖基化可能是设计未来的纳米颗粒疫苗或免疫调节剂的关键标准，并且为在抗体事先不存在的情形下免疫原如何定位到FDC细胞中提供了一种解释。这些结果在HIV疫苗开发的背景下尤其令人关注，这是因为在现存的HIV疫苗开发过程中，致密的HIV包膜“聚糖屏障（glycan shield）”通常被视为实现高效的抗体反应的障碍。
参考资料：Talar Tokatlian et al. Innate immune recognition of glycans targets HIV nanoparticle immunogens to germinal centers. Science, 2018, doi:10.1126/science.aat9120.