《2020年12月HIV研究亮点进展》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 发布时间:2020-12-28
  • 人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV),即艾滋病(AIDS,获得性免疫缺陷综合征)病毒,是造成人类免疫系统缺陷的一种病毒。1983年,HIV在美国首次发现。它是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒(lentivirus),属逆转录病毒的一种。HIV通过破坏人体的T淋巴细胞,进而阻断细胞免疫和体液免疫过程,导致免疫系统瘫痪,从而致使各种疾病在人体内蔓延,最终导致艾滋病。由于HIV的变异极其迅速,难以生产特异性疫苗,至今无有效治疗方法,对人类健康造成极大威胁。

    自上世纪八十年代以来,艾滋病的流行已经夺去超过3400万人的生命。据世界卫生组织(WHO)统计,据估计,2017年,全世界有3690万人感染上HIV,其中仅59%的HIV感染者接受抗逆转录病毒疗法(ART)治疗。目前为止HIV仍然是全球最大的公共卫生挑战之一,因此急需深入研究HIV的功能,以帮助研究人员开发出可以有效对抗这种疾病的新疗法。为阻止病毒大量复制对免疫系统造成损害,HIV感染者需要每天甚至终身服用ART。虽然服用ART已被证明能有效抑制艾滋病发作,但这类药物价格昂贵、耗时耗力且副作用严重。人们急需找到治愈HIV感染的方法。

    即将过去的12月份,有哪些重大的HIV研究或发现呢?

    1.Nat Commun:利用AAV9-CRISPR-Cas9基因编辑有望清除受感染细胞DNA中的HIV DNA

    doi:10.1038/s41467-020-19821-7

    猿猴免疫缺损病毒(SIV)是一种与人类免疫缺陷病毒(HIV)存在密切亲缘关系的病毒。在一项新的研究中,来自美国天普大学刘易斯-卡茨医学院和杜兰大学等研究机构的研究人员在HIV研究方面迈出了重要一步:他们成功地从非人灵长类动物的基因组中剔除了SIV。这一突破使得他们比以往任何时候都更接近开发治愈人类HIV感染的方法。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上,论文标题为“CRISPR based editing of SIV proviral DNA in ART treated non-human primates”。

    论文共同通讯作者、天普大学刘易斯-卡茨医学院综合神经艾滋病中心主任Kamel Khalili博士说,“我们首次发现,单次注射我们的由腺相关病毒(AAV)携带的CRISPR基因编辑构建体,可以从恒河猴的受感染细胞中剔除SIV基因组。”

    2.PLoS Pathog:阴道微生物组如何预防HIV感染?

    doi:10.1371/journal.ppat.1009024

    阴道中的健康乳杆菌细菌对女性的健康至关重要,但其他细菌属的积累会导致阴道生态系统失衡。根据2020年12月3日在《PLOS Pathogens》杂志上的研究,明尼苏达大学医学院Nichole Klatt博士及其同事发现这种失衡可能导致旨在预防HIV感染的药物的细菌代谢,从而降低其有效性并增加对妇女的风险。

    在没有有效的HIV疫苗的情况下,必须采取其他替代策略,例如暴露前预防(PrEP)药物,以防止传播。 PrEP药物在预防男性感染HIV方面非常有效,但在预防女性感染HIV方面效果较差。最近的证据表明,阴道微生物群落与艾滋病病毒感染风险增加有关,并可能影响PrEP的疗效。为了更好地设计和进行评估妇女HIV预防的临床研究,必须了解女性生殖道中的微生物如何影响治疗药物水平。

    在这项新研究中,Klatt和她的同事使用来自有或没有细菌性阴道病(BV)的女性的宫颈阴道灌洗液样本,研究了阴道细菌如何改变PrEP药物水平并影响HIV感染率。这种细菌在女性中非常普遍,是由细菌引起的会引起瘙痒,分泌物和不适,并与女性性传播感染增加和生殖道结果阴性有关。研究人员发现,与BV相关的细菌(而非健康的乳杆菌细菌)可以代谢PrEP药物,并且由于可用预防药物的水平降低,可能会降低PrEP的药效。作者说,细菌性阴道病的更好的测量和干预措施对于提高妇女预防艾滋病毒的效力至关重要。

    3.Antibiotics:新研究表明caerin 1抗菌肽有潜力抑制HIV传播

    doi:10.3390/antibiotics9100661

    澳洲蛙会分泌caerin 1抗菌肽(antimicrobial peptide, AMP)作为它们的免疫防御的一部分发挥作用。美国范德堡大学的Louise Rollins-Smith博士及其同事们此前已证实caerin 1抗菌肽在体外能抑制HIV传播。

    在一项新的研究中,Rollins-Smith团队探究了其他天然和人工合成的caerin 1抗菌肽如何影响正常的阴道乳酸杆菌,其中这些乳酸杆菌有助于防止HIV传播。他们报道在抑制HIV传播的浓度下,几种caerin 1抗菌肽对乳酸杆菌的毒性有限。相关研究结果近期发表在Antibiotics期刊上,论文标题为“Caerin 1 Antimicrobial Peptides That Inhibit HIV and Neisseria May Spare Protective Lactobacilli”。

    他们还发现这些caerin 1抗菌肽能抑制乳糖奈瑟菌(Neisseria lactamica)的生长,其中乳糖奈瑟菌与通过性传播导致淋病的淋病奈瑟菌存在密切的亲缘关系。

    这些研究结果支持caerin 1抗菌肽有潜力限制HIV的性传播,也可能限制致病性阴道细菌的传播,与此同时并不影响保护性的阴道细菌。

    4.PNAS & JBC解读!科学家有望开发出治疗SARS-CoV-2和HIV感染的新型有效疫苗!

    doi:10.1073/pnas.2010256117; doi:10.1074/jbc.RA120.016284

    近日,发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“A facile method of mapping HIV-1 neutralizing epitopes using chemically masked cysteines and deep sequencing”和国际杂志Journal of Biological Chemistry上题为“Design of a highly thermotolerant, immunogenic SARS-CoV-2 spike fragment”的两篇研究报告中,来自印度科学理工学院等机构的科学家们通过研究开发出了能有效抵御SARS-CoV-2和HIV的新型有效的疫苗策略。此前研究人员报告了设计了一种耐热的COVID-19候选疫苗,以及一种快速的方法,该方法能识别被抗体所靶向作用的HIV包膜蛋白上的特殊区域,而这种抗体则能够帮助科学家们设计出有效的疫苗。

    COVID-19候选疫苗包含有称之为受体结合结构域(RBD)的SARS-CoV-2的刺突蛋白的一部分,该区域能帮助病毒吸附到宿主细胞上,当研究人员在豚鼠模型体内进行测试时,他们发现,候选疫苗能够引起宿主产生强烈的免疫反应。令人惊讶的是,这种候选疫苗还能在37度的温度下保持稳定一个月,而冻干的候选疫苗也能够对高达100度的温度耐受;这或许就使得疫苗能够便于储存和运输,而不需要昂贵的冷链设备进行运输就能在偏远地区进行大规模的人群接种。大多数的疫苗需要在2-8度的环境中或更低的温度下储存以免会失去疫苗的作用效力。与诸如mRNA疫苗等新型疫苗类型相比,制作基于蛋白质的疫苗在印度能够很容易扩大规模,因为印度的疫苗制造商们已经制作了几十年类似的疫苗了。

    在第二项研究中,研究人员重点对HIV病毒进行了相关研究,研究人员旨在寻找确定能被中和性抗体所靶向作用的HIV包膜蛋白的关键部位,这些抗体能够阻断病毒进入细胞,而且能很好地对其标记从而被宿主机体其它免疫细胞所发现。基于这些区域的额疫苗或许就能够诱导宿主机体产生更好的免疫反应。为了绘制该区域的图谱,研究人员使用X射线晶体衍射学技术和低温电镜技术,但这些方法耗时、复杂且昂贵,因此研究人员就想寻找其它方法最终得出一种简便但有效的解决方案。

    首先他们对病毒进行突变以便称之为半胱氨酸的氨基酸能够在包膜蛋白的几个地方出现,随后研究人员加入了一种化学标签粘附在半胱氨酸分子上,最后再利用中和性抗体来靶向作用病毒。如果这些抗体因为被半胱氨酸标签所阻断而无法与病毒上的关键位点结合的话,那么病毒就会存活并引起感染,通过对存活突变体病毒中的基因进行测序,研究人员就能够识别出这些位点。

    5.Lancet子刊:艾滋病患者患宫颈癌风险高出常人6倍

    doi:10.1016/S2214-109X(20)30459-9

    宫颈癌是常见的妇科恶性肿瘤之一,发病率在我国女性恶性肿瘤中居第二位。据2015年中国癌症报告显示,我国宫颈癌每年约有13万新发病例。值得庆幸的是,宫颈癌是目前唯一病因明确的癌症,其头号危险因素是人乳头瘤病毒(HPV),而艾滋病(HIV)能增强人乳头瘤病毒(HPV)诱导的致癌作用。然而,基于人群的HIV对宫颈癌的影响尚未被量化。近日,发表在The Lancet Global Health的一项研究分析了,感染HIV的女性患宫颈癌的风险,并估计了HIV相关宫颈癌的全球负担。

    在这项研究中,研究人员5个数据库,包括PubMed、Embase、Global Health、Web of Science和Global Index Medicus进行系统的文献检索,最终纳入来自1981年至2016年间的24项研究,包含了来自四大洲(非洲、亚洲、欧洲和北美洲)236127名感染HIV的女性。研究人员估计了这些女性患宫颈癌的合并风险。通过将风险比(RR)与联合国艾滋病规划署(UNAIDS)特定国家的HIV发病率的估计值和GLOBOCAN 2018年宫颈癌估计值相结合,推算出宫颈癌女性中感染HIV的比例,以及HIV导致的宫颈癌的人群归因百分比和年龄标准化发病率(ASIR)。

    结果显示,感染HIV的女性患宫颈癌的合并风险增加。与没有感染HIV的女性相比,感染HIV的女性患宫颈癌的风险高出六倍。在全球范围内,2018年有33000例新发宫颈癌患者,其中5.8%的新发宫颈癌患者确诊感染HIV,4.9%的新增宫颈癌病例归因于HIV感染。感染最严重的地区是非洲南部和非洲东部。在非洲南部,63.8%的的宫颈癌女性为HIV感染者;在非洲东部,27.4%宫颈癌女性为HIV感染者。HIV导致的宫颈癌ASIR在6个国家中超过20%,均在非洲南部和非洲东部。

    6.Lancet:每8周1次的长效卡博特韦-利匹韦林治疗方案用于HIV感染者的治疗

    doi:10.1016/S0140-6736(20)32666-0

    在先前进行的III期ATLAS临床研究中,每4周1次的卡博特韦-利匹韦林肌肉注射的效果与口服抗病毒药物相当。在II期临床及模型研究中,每8周一次的卡博特韦-利匹韦林疗法也具有较好的治疗效果。近日研究人员比较了每8周vs 4周1次卡博特韦-利匹韦林治疗的抗HIV-1病毒效果。

    ATLAS-2M研究在13个国家开展,为开放,IIIb期,非劣性研究,HIV-1感染患者每8周接受一次600mg卡博特韦联合900mg利匹韦林治疗或每4周接受一次400mg卡博特韦联合600mg利匹韦林治疗。研究的主要终点为48周时,每毫升血清HIV-1 RNA拷贝数大于50的患者比例,非劣性边界为4%。

    1045名HIV感染者参与研究,其中8周治疗组522人,4周治疗组523人,其中391名患者来自ATLAS研究(37%)。参与者平均年龄42岁,27%为女性,73%为白人。研究结果显示,每8周1次卡博特韦联合利匹韦林治疗的效果与每4周1次治疗的效果相当,每毫升血清HIV-1 RNA拷贝数大于50的患者比例分别为2%和1%。8周治疗组8名患者(2%)以及4周治疗组2名(<1%)患者证实病毒学治疗失败。组间安全性相似,81%的患者报告了不良反应,无治疗导致的死亡发生。

    对于HIV-1感染者,每8周1次卡博特韦联合利匹韦林治疗效果与每4周1次相当,研究支持每2个月1次的长效卡博特韦-利匹韦林治疗方案用于HIV-1感染者。

    7.Mediators Inflamm:Th1-Th2失衡导致的趋化因子和细胞因子级联与HIV相关隐球菌脑膜炎中的颅内压升高有关

    doi:10.1155/2019/2053958

    血清中的细胞因子/趋化因子在隐球菌脑膜炎中起着重要作用,但目前尚不清楚脑脊液(CSF)中的细胞因子/趋化因子是否会导致HIV相关隐球菌脑膜炎(HCM)的高颅内压(HICP)。

    研究人员对17名HIV未感染患者、26名无中枢神经系统感染的HIV感染患者和39名入院时的HCM患者进行CSF细胞因子/化学因子检测。研究结果已在线发表于Mediators Inflamm。

    结果显示,未感染HIV的患者和中枢神经系统未感染HIV的患者相比,HCM患者CSF Th1、Th2和巨噬细胞因子的水平明显增加。CSF IL-6、GM-CSF、IL-8与CSF真菌负荷呈正相关。血清CD4计数、CSF Th1细胞因子(TNF-α、TNF-β、IL-12、IL-1β、IL-12、IL-1α、TNF-α、TNF-β、IL-12、IL-1γ和IL-12)和Th2细胞因子(IL-4和IL-10)会促进HICP。

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就HIV的所有危险性而言,这种病毒的外表却很简单。HIV类似于一个圆形的冰淇淋甜筒,它的外壳将它的遗传物质封装在里面。此前,人们一直认为,这个称为衣壳(capsid)的外壳的主要作用是保护它的珍贵货物(即前面提及的遗传物质)。但是,这项新的研究显示,HIV衣壳在感染过程中也发挥着积极作用。 在试管中进行感染的初始步骤,使得这些研究人员能够以以前不可能的方式精确地操纵HIV。他们发现,当他们使用遗传方法和生化方法破坏HIV衣壳的稳定性时,这种病毒无法有效复制它的遗传物质。这是首次直接证明HIV衣壳不仅仅是起着包装的作用,而且也是HIV感染过程本身的一个重要组成部分。 2.JCI:解开谜团!复制性克隆导致一些接受ART治疗的HIV感染者出现持久的病毒血症 doi:10.1172/JCI138099 作为一位深受好评的HIV/AIDS专家,美国匹兹堡大学医学中心传染病主任John Mellors博士越来越多地接受了一位困惑不已的医生的联系,这位医生报告了一些感染HIV病毒的患者坚称自己坚持每天的药物治疗方案旨在控制这种病毒,但是检测结果并非如此。HIV仍然出现在这些患者的血液中,临床医生认为,当用药物控制这种病毒感染时,这种情况是不可能发生的。如今,在一项新的研究中,来自匹兹堡大学医学院的研究人员解开了这个谜团,这一发现具有临床意义。相关研究结果于2020年10月5日发表在Journal of Clinical Investigation期刊上,论文标题为“HIV-1 viremia not suppressible by antiretroviral therapy can originate from large T cell clones producing infectious virus”。 在这项新的研究中,这些研究人员发现,问题不在于不坚持用药,也不在于对药物产生耐药性。相反,这些患者是“复制性克隆(repliclone)”的受害者,复制性克隆指的是大型的可产生传染性病毒颗粒的HIV感染细胞克隆。 Mellors说,“复制性克隆可以长得足够大,并产生足够的病毒,这使得抗逆转录病毒(ART)疗法看起来并不完全有效,即便ART治疗发挥作用,也是如此。” 3.Science:揭示强效HIV抑制剂GS-6207的作用机制 doi:10.1126/science.abb4808 目前的HIV治疗需要必须每天服用药物,如果有一种有效的长效药物,护理工作将得到改善。GS-6207(Lenacapavir)是吉利德科学公司开发的一种药物,显示出6个月给药间隔的潜力,正在进行2/3期临床试验。Bester等人描述了结构和生物物理研究,为GS-6207的强效抗病毒活性提供了基础。HIV的衣壳是圆锥状的,GS-6207能结合两个相邻的衣壳亚基,并让弯曲的衣壳保持稳定。GS-6207还能干扰在病毒感染中起作用的辅助因子对衣壳的结合。对GS-6207活性的这一见解为合理开发改进的长效疗法提供了平台。 4.PLoS Pathog:研究揭示灵长类慢病毒的跨物种传播 doi:10.1371/journal.ppat.1008812 人类持续受到病毒疾病的威胁,例如由埃博拉病毒,寨卡病毒和冠状病毒。此类新出现/重新出现的病毒暴发可能是由野生动物向人类传播的跨物种病毒引起的。为了实现跨物种传播,新宿主必须暴露于旧宿主中的病毒。接下来,病毒获得某些突变,这些突变可能有益于在新宿主中复制。最后,通过在新主机中持续传播,这些病毒可以适应新宿主中的环境。但是,在此过程开始时,病毒必须克服阻碍病毒跨物种传播的“物种壁垒”。包括人类在内的哺乳动物都具有“内在免疫”机制,这种机制在进化上已经分化得足够多,可以为病毒传播建立物种壁垒。 HIV-1是AIDS的病原体,很可能起源于大约100年前在黑猩猩(SIVcpz)和大猩猩(SIVgor)中发现的相关前体。此外,SIVgor最有可能是通过SIVcpz从黑猩猩到大猩猩的跨物种跳跃而出现的。但是,尚不清楚灵长类慢病毒如何在不同物种之间成功传播。为了限制跨物种的慢病毒传播,包括APOBEC3蛋白在内的细胞“内在免疫”可能会抑制慢病毒复制。相反,在这种进化的“军备竞赛”中的灵长类慢病毒已经获得了自己的“武器”,即病毒感染因子(Vif),以对抗限制因子的抗病毒作用。 东京大学医学科学研究所(IMSUT)的一个研究小组表明,大猩猩APOBEC3G可能在抑制SIVcpz复制中发挥作用。有趣的是,研究小组证明了SIVcpz Vif中的氨基酸取代M16E足以克服大猩猩APOBEC3G介导的限制。“据我们所知,这是第一个报告,表明大猿APOBEC3蛋白可能潜在地限制大猿慢病毒的跨物种传播,以及慢病毒如何克服这种物种障碍。而且,这是首次阐明分子机制的研究。伟大的猿慢病毒可以实现跨物种传播。” IMSUT传染病控制系系统病毒学系副教授Kei Sato说。 5.Lancet HIV:新的临床研究表明当前的HIV治疗方案可导致患者体重增加,特别是女性 doi:10.1016/S2352-3018(20)30241-1 在一项新的称为ADVANCE的临床研究中,来自南非金山大学等研究机构的研究人员研究了治疗HIV感染者的一线抗逆转录病毒(ART)治疗方案的更好选择。这项为期96周的研究的结果近期发表在Lancet HIV期刊上,论文标题为“Dolutegravir with emtricitabine and tenofovir alafenamide or tenofovir disoproxil fumarate versus efavirenz, emtricitabine, and tenofovir disoproxil fumarate for initial treatment of HIV-1 infection (ADVANCE): week 96 results from a randomised, phase 3, non-inferiority trial”。 这项临床研究从约翰内斯堡市希尔布罗内城地区及周边的常规HIV服务机构招募1000多名参与者,分析了目前美国卫生部2019年ART指南中推荐的两种抗逆转录病毒治疗方案,以及高收入国家青睐的第三种治疗方案。 这三种新的治疗方案似乎比老的治疗方案在副作用和耐药性方面有优势,此外还具有潜在的成本优势,但到目前为止,对非洲人群使用这些治疗方案的研究还很少。 所有这三种方案都非常有效,患者对它们的耐受性良好,然而,含有度鲁特韦(dolutegravir, DTG)和替诺福韦艾拉酚胺(tenofovir alafenamide, TAF)的较新治疗方案导致患者的体重大幅增加,尤其是女性患者。 6.eLife:免疫细胞如何控制HIV感染 doi:10.7554/eLife.57246 一项在eLife上发表的最新研究表明,能够识别接受抗逆转录病毒疗法(ART)的HIV感染者(PLWH)体内残留的HIV感染细胞能够保持活跃多年。 研究结果还表明,这些免疫细胞(CD8 + T细胞)中的大多数具有中断治疗后导致HIV-1反弹的HIV感染细胞的能力。这种见解可以有助于开发新的针对HIV感染的治疗策略。 ART已将HIV-1从致命疾病转变为可控的慢性病。但是,感染者必须终生服用,因为中断治疗通常会使病毒在几周内反弹。这种反弹是由携带整合到人类基因组中的HIV-1 DNA的细胞引起的。 7.eLife:有史以来深入分析HIV感染者体内的潜伏病毒库 doi:10.7554/eLife.60933 潜伏病毒库(latent reservoir)是HIV病毒抵抗治疗的最后堡垒。但它很难被摧毁,这是因为它是看不见的:潜伏病毒库中的细胞携带着休眠的HIV,因此它们的表面没有任何病毒蛋白,这就不会泄露它们的身份。为了找到潜伏病毒库细胞,科学家们必须通过激活从感染者身上收集的细胞来重新唤醒这种病毒。一旦被唤醒,这种病毒就会在宿主细胞的表面上产生起着标志物作用的蛋白,这就给人们提供了寻找和研究这些细胞的把柄。然而,重新激活这种病毒的过程本身就会导致细胞生物学的变化,而这些变化会掩盖它们原本的身份。所以,构成潜伏病毒库的细胞--也被称为潜伏感染细胞--的真实身份一直难以捉摸。 为了克服这个问题,在一项新的研究中,美国格拉斯通研究所研究员Nadia Roan博士利用她之前开发的一种方法,将重新激活的潜伏病毒库细胞回溯到它们最初的潜伏状态。通过这种方法,Roan和她的团队绘制出了8名HIV感染者的潜伏病毒库细胞图谱。相关研究结果于2020年9月29日发表在eLife期刊上,论文标题为“Phenotypic analysis of the unstimulated in vivo HIV CD4 T cell reservoir”。 Roan说,“我们的研究结果挑战了之前对潜伏病毒库构成作出的一些假设。此外,我们详细的潜伏病毒库细胞图谱将使得我们更容易在感染者中找到这些细胞,这将从根本上改变对潜伏病毒库的研究方式。” 8.Nat Commun:服用治疗HIV和乙肝的NRTI药物或可预防糖尿病 doi:10.1038/s41467-020-18528-z 在一项新的研究中,来自美国弗吉尼亚大学医学院等研究机构的研究人员指出,一组用于治疗HIV和乙型肝炎的药物可能经重新利用后用于预防2型糖尿病。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上,论文标题为“Repurposing anti-inflammasome NRTIs for improving insulin sensitivity and reducing type 2 diabetes development”。 这些研究人员发现,服用这些药物的患者患糖尿病的风险降低了33%。他们表示,基于这些药物的工作原理,这种风险降低是有意义的,并指出其中的一种称为拉米夫定(lamivudine)的药物显著提高了人细胞样本和糖尿病小鼠模型的胰岛素敏感性。(在2型糖尿病中,身体失去了利用胰岛素有效控制血糖的能力。)
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 发布时间:2020-12-01
    • 人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV),即艾滋病(AIDS,获得性免疫缺陷综合征)病毒,是造成人类免疫系统缺陷的一种病毒。1983年,HIV在美国首次发现。它是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒(lentivirus),属逆转录病毒的一种。HIV通过破坏人体的T淋巴细胞,进而阻断细胞免疫和体液免疫过程,导致免疫系统瘫痪,从而致使各种疾病在人体内蔓延,最终导致艾滋病。由于HIV的变异极其迅速,难以生产特异性疫苗,至今无有效治疗方法,对人类健康造成极大威胁。 自上世纪八十年代以来,艾滋病的流行已经夺去超过3400万人的生命。据世界卫生组织(WHO)统计,据估计,2017年,全世界有3690万人感染上HIV,其中仅59%的HIV感染者接受抗逆转录病毒疗法(ART)治疗。目前为止HIV仍然是全球最大的公共卫生挑战之一,因此急需深入研究HIV的功能,以帮助研究人员开发出可以有效对抗这种疾病的新疗法。为阻止病毒大量复制对免疫系统造成损害,HIV感染者需要每天甚至终身服用ART。虽然服用ART已被证明能有效抑制艾滋病发作,但这类药物价格昂贵、耗时耗力且副作用严重。人们急需找到治愈HIV感染的方法。 即将过去的11月份,有哪些重大的HIV研究或发现呢?生物谷小编梳理了一下这个月生物谷报道的HIV研究方面的新闻,供大家阅读。 1.Nature论文解读:重大进展!利用纳米金刚石的量子特性进行试纸横向流动测试,可将灵敏度提高10万倍 doi:10.1038/s41586-020-2917-1 在一项新的研究中,来自英国伦敦大学学院和牛津大学的研究人员发现纳米金刚石(nanodiamond)的量子传感能力可用于提高基于试纸的诊断测试的灵敏度,从而有可能允许更早地检测HIV感染等疾病。相关研究结果发表在2020年11月26日的Nature期刊上,论文标题为“Spin-enhanced nanodiamond biosensing for ultrasensitive diagnostics”。 基于试条的横向流动测试的工作方式与妊娠测试相同,即将试条浸泡在液体样本中,颜色或荧光信号的变化表示阳性结果,并可检测病毒蛋白或DNA。它们被广泛用于检测从HIV到SARS-CoV-2等病毒(目前针对COVID-19的横向流动测试正在英格兰各地进行试点),并且可以提供快速诊断,这是因为测试结果不必在实验室处理。 McKendry团队利用了含有缺陷的纳米金刚石的量子特性。金刚石高度规则结构中的这种缺陷会产生所谓的氮空位(nitrogen-vacancy, NV)中心。NV中心有许多潜在的应用,从用于超灵敏成像的荧光生物标记到量子计算中的信息处理量子位。 NV中心可以通过发射明亮的荧光来产生指示抗原或其他靶分子存在的信号。在过去,荧光标记受到来自样品或试条的背景荧光的限制,使得难以检测到低浓度的病毒蛋白或DNA。然而,荧光纳米金刚石的量子特性使它们的光发射可以被选择性调制,这意味着可以利用微波场将光信号固定在一个设定的频率上,并可以有效地从背景荧光中分离出来,从而解决了这一局限性。 这些光学结果显示,与金纳米颗粒相比,这种纳米金刚石技术的灵敏度提高了多达5个数量级(10万倍)(即产生可检测的信号仅需更低数量的纳米颗粒)。由于加入了一个短短10分钟的RNA拷贝发生倍增的恒温扩增步骤,McKendry团队能够在模型样品中在单分子的水平下检测HIV RNA。 2.Sci Adv:关键分子IP6对于HIV病毒衣壳的形成过程至关重要 doi:10.1126/sciadv.abc6465 近日,一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中,来自芝加哥大学等机构的科学家们通过研究揭示了名为IP6的小分子在建立HIV病毒衣壳过程所扮演的关键角色。HIV的遗传信息被称之为衣壳的蛋白层所包围,衣壳能作为保护HIV的盔甲,阐明衣壳的形成过程和机制或有望帮助研究人员开发治疗HIV感染的新型疗法,然而近十年来,科学家们还并未在实验室中成功重建HIV的衣壳结构。 研究者Alvin Yu表示,HIV的衣壳有着非常特殊的圆锥形状,其需要被关闭来包含纳入病毒的遗传物质;而组装衣壳的部分奥秘则是将缺陷合并到晶格中,衣壳的大部分结构都是由六聚体蛋白排列而成,六聚体蛋白则是由6个亚单位组成,然而,HIV衣壳上有12个点是由5个蛋白亚单位组成的五聚体;如果没有这些五聚体,HIV的衣壳蛋白仅仅会组装成为两端开放的长管状结构。 3.J Infect Dis: 研究揭示HIV患者炎症反应的原因 doi:10.1093/infdis/jiaa657 尽管当前针对艾滋病毒的抗逆转录病毒疗法非常有效,但数据显示,与没有艾滋病毒的人相比,艾滋病毒感染者似乎经历了加速的衰老,寿命缩短了五到十年。这些结果与慢性炎症有关,慢性炎症可能导致与年龄相关的疾病(如动脉粥样硬化,癌症或神经认知功能下降)的早期发作。 由波士顿医学中心的研究人员领导的一项新研究调查了可能导致这种炎症的因素,他们发现无法控制现有HIV DNA产生的HIV RNA的产生是导致炎症的潜在关键因素。该结果发表在《Journal of Infectious Diseases》杂志上,强调需要开发针对艾滋病毒感染者持续发炎的新疗法以改善治疗效果。 4.JAMA:2020年IAS-USA指南更新了针对HIV治疗和预防的建议 doi:10.1001/jama.2020.17025 国际抗病毒学会-USA(IAS-USA)发布的2020年指南更新了针对HIV病毒治疗和预防的建议。相关结果于2020年10月14日在线发表在JAMA期刊上,标题为“Antiretroviral Drugs for Treatment and Prevention of HIV Infection in Adults---2020 Recommendations of the International Antiviral Society–USA Panel”。 美国阿拉巴马大学伯明翰分校的Michael S. Saag医学博士及其同事们收集了自2018年发布上一份IAS-USA建议以来的新证据,研究了新的数据,并将它们纳入到当前的建议中。 这些作者收录了549份引文,作为提出这些新建议的证据基础。对于所有检测到病毒血症的HIV感染者,建议尽快进行抗逆转录病毒治疗。大多数患者可以从纳入一种整合酶链转移抑制剂的三药物或两药物治疗方案开始治疗。对于可能怀孕的患者、有特殊临床症状的患者、患有机会性疾病的患者或有医疗保健获得问题的患者,可以选择有效的治疗方案。在等待监管机构批准和药物供应期间,建议首次使用长效抗逆转录病毒治疗方案,每4周或每8周注射1次进行治疗。对于有感染HIV风险的人,建议采用口服方案进行暴露前预防(preexposure prophylaxis)。建议在治疗前和治疗期间监测有效性和安全性。目前,因病毒学失败而转换治疗的情况比较少见。 5.JAHA:HIV感染者社区获得性肺炎与心血管事件风险 doi:10.1161/JAHA.120.017645 未感染HIV的患者因社区获得性肺炎(CAP)住院治疗会增加心血管疾病(CVD)事件的风险。近日,心血管疾病领域权威杂志JAHA上发表了一篇研究文章,研究人员旨在评估CAP住院后,HIV感染者(PLWH)是否比未感染HIV的个体具有更高的CVD或死亡风险。 研究人员分析了美国退伍军人老龄化队列研究2003年4月至2014年12月期间的数据 ,并使用Cox回归分析确定从入院之日起至出院后30天(30天死亡率)期间HIV感染状况是否与CVD事件和死亡率相关,并调整了已知的CVD危险因素。 研究人员纳入了4384例患者(67%[n=2951]PLWH)。与未感染HIV的CAP患者相比,因CAP住院的PLWH较年轻,CAP严重程度较低且CVD危险因素较少。在多变量校正分析中,与未感染HIV相比,PLWH个体的CVD风险相似(风险比[HR]为0.89;95%CI为0.70-1.12),但HIV感染与更高的死亡风险相关(HR为1.49;95%CI为1.16-1.90)。在按HIV状况分层的模型中,CAP严重程度与PLWH和未感染HIV的患者的CVD和30天死亡率显著相关。 6.DCR:CD4/CD8比值可以作为HIV 阳性患者高级别肛门异型增生和肛门癌风险的新标志物 doi: 10.1097/DCR.0000000000001763 艾滋病毒感染者有肛门发育不良或癌变的风险,因此,需要针对肛门癌发生风险增加客观标志物。CD4/CD8比率低与艾滋病毒感染者的整体癌症风险增加有关,但尚未进行量化肛门癌风险的检查。因此,本项研究假设低的CD4 / CD8比值与发生高度肛门发育异常和癌症的风险增加相关。 本项研究对美国威斯康星州2002年至2018年间艾滋病毒感染者进行了回顾性研究。将晚期疾病(高度肛门发育不良和/或肛门癌)患者与肛门细胞学检查阴性的患者进行比较。主要观察结局是CD4 / CD8的比值与艾滋病患者肛门发育不良或癌变的相关性。 研究人员共检查了377名艾滋病毒携带者:266名细胞学检查阴性和111名处于疾病晚期(16例癌症,95例高级肛门发育不良)。晚期疾病患者的平均CD4 / CD8比率低于阴性筛查的患者(0.26 vs 0.47,p <0.001)。在调整后分析中,最低比率或最接近的比率增加1个单位可降低晚期疾病的发生风险(OR,0.10; 95%CI,0.02-0.45;p = 0.002)和(OR,0.31; 95%CI,0.12-0.83 ;p= 0.02)。使用CD4 / CD8比值作为晚期疾病危险因素的最佳阈值的最低点比值为0.47(敏感性0.59和特异性0.91),最接近比值为0.95(敏感性0.56和特异性0.92)。