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PNAS:引蛇出洞智胜艾滋病毒

如果人类免疫缺陷病毒(HIV)有点像一个密封的罐头,那目前还没有人能够破开它,最近,加拿大蒙特利尔大学CHUM研究中心的研究人员,找到一种方法,使用一种“开罐器”分子迫使病毒开放,暴露出其脆弱的部分,从而使免疫系统细胞杀死被感染的细胞。

这一研究突破,发表在最近的《美国国家科学院院刊》(PNAS),为对抗艾滋病打开了一条新的路径,并可能最终带来更好的疫苗设计,防止病毒的传染。这种创新的方法将来也可能成为根除病毒的一部分解决方案。尽管近年来艾滋病研究取得了一定进展,但是每年全球有3500万人感染HIV-1病毒。

本文第一作者、蒙特利尔大学教授、CRCHUM 研究人员Andrés Finzi指出:“我们发现,感染HIV-1病毒的人有天然产生的抗体,这些抗体有杀死感染细胞的潜力。我们只需要通过添加一个微小的分子作为一个‘开罐器’,轻轻推它们一把,就能迫使病毒包膜暴露抗体所识别的区域,这与一些免疫系统的细胞之间形成一个桥梁,从而发起攻击。”

智胜HIV的保镖

2015年早期刊登在PNAS的一项研究中,同一研究小组发现,当对病毒具有特异性的两个蛋白——NEF和VPU被基因突变失活时, HIV-1感染者的血清,可促进感染细胞的消除。该实验是用来自艾滋病和传染病患者的血清样本进行的。

然而,在现实生活中,野生型HIV-1病毒——引起世界上绝大多数的艾滋病感染,仍然包含这些蛋白质,它们就像保镖。那么我们该如何战胜它们呢?通过向感染患者的细胞表面添加一个小小的分子——称为JP-III-48,其可模仿一个称为CD4的蛋白。CD4蛋白定位于T淋巴细胞的表面,可让免疫系统细胞被HIV感染。

本文第一作者、CRCHUM 博士后研究人员Jonathan Richard 解释说:“病毒已经摆脱了CD4蛋白来保护自己。添加小分子可迫使病毒包膜打开,就像一朵花。然后,感染后自然存在的抗体,可以靶定感染的细胞,所以它们会被免疫系统杀死。”JP-III-48分子是由哈佛大学和宾夕法尼亚大学的研究人员开发;然而,这是第一次在HIV感染者中测试成功。

几十年来,科学家们一直试图设计一种疫苗,阻止HIV的感染,HIV可导致艾滋病。抗逆转录病毒药物可以减缓病毒的传播,但病毒仍然隐藏潜伏在细胞中,当治疗停止时它们就会恢复。这就是所谓的HIV“病毒库”。 Finzi认为:“解决这个问题的办法是,开发一种‘引蛇出洞(shock and kill)’的治疗方法。我们必须重新激活HIV病毒库,以迫使病毒从它藏身的地方出来,然后用这种分子和已经存在的抗体杀死受感染的细胞。”

Finzi研究团队的这一发现,将有助于开发一种两部分疫苗,以预防HIV感染:通过容易产生的抗体,并使用这种新的分子家族。此外,这一发现为开发某种策略,消除已经感染病毒患者的病毒库,开辟了道路。下一步是在猴子中测试这种“开罐器”分子的潜力。

参阅文献:

Richard J, Veillette M, Brassard N,et al.CD4 mimetics sensitize HIV-1-infected cells to ADCC.Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 May 4. pii: 201506755.

Peng CS, Fedeles BI, Singh V, Li D, Amariuta T, Essigmann JM, Tokmakoff A.Two-dimensional IR spectroscopy of the anti-HIV agent KP1212 reveals protonated and neutral tautomers that influence pH-dependent mutagenicity.Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 17;112(11):3229-34. doi: 10.1073

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