《研究显示切除HIV-DNA或将实现永久治愈艾滋病》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 黄翠
  • 发布时间:2017-06-05
  • 5 月 3 日刊登在“分子治疗”杂志的新研究中,Temple University(LKSOM)和匹兹堡大学的 Lewis Katz 医学院的科学家表明,他们可以从活体基因组中切除 HIV DNA 消除进一步的感染。他们是第一个在三种不同的动物模型中进行试验的,包括一种“人性化”模式,其中小鼠被移植人免疫细胞,并感染病毒。 该小组首先证明 HIV- 1 复制可以被完全关闭,通过强大的基因编辑技术 CRISPR / Cas9,病毒从动物的感染细胞中被消除。该研究工作由胡文辉博士,现任 LKSOM 代谢疾病研究中心副主任、 Kamel Khalili 博士,Laura H. Carnell 教授,神经科学系主任,神经病学中心主任,LKSOM 综合神经病学中心主任和杨文滨博士,匹兹堡大学医学院放射科系助理教授等领导。杨博士最近加入了 LKSOM。 新工作建立在该团队于 2016 年发布的之前的概念验证研究的基础之上,其中他们将转基因大鼠和小鼠模型与 HIV-1 DNA 结合到动物身体的每个组织的基因组中。他们表明,他们的策略可以在实验动物的大多数组织中从基因组中删除 HIV- 1 的靶向片段。 胡博士说:我们的新研究较为全面。“我们证实了我们以前工作的数据,提高了基因编辑策略的效率,并且还表明该策略在两种其他的小鼠模型中有效,一种代表小鼠细胞的急性感染,另一种代表人体细胞的慢性或潜伏型感染”。 在新研究中,该小组在转基因小鼠中基因灭活了 HIV-1,将病毒基因的 RNA 表达降低了约 60%至 95%,证实了其早期发现。然后,他们在急性感染的 EcoHIV 小鼠中测试了他们的系统,这些小鼠相当于人类 HIV- 1 感染型。 “在急性感染期间,艾滋病病毒积极复制,”哈利利博士解释说。 “使用 EcoHIV 小鼠,我们能够研究 CRISPR / Cas9 策略阻止病毒复制并潜在地预防全身感染的能力。”在 EcoHIV 小鼠中,该策略的切除效率达到 96%,通过 CRISPR / Cas9 系统的预防性治疗为 HIV- 1 根除提供了第一个证据。 在第三动物模型中,潜伏的 HIV- 1 感染在人类免疫细胞(包括 T 细胞)移植的人源化小鼠中重现,随后是 HIV- 1 感染。胡医生解释说:这些动物携带潜伏在人类 T 细胞基因组中可以逃脱检测的病毒。在用 CRISPR / Cas9 进行单次治疗后,从包埋在小鼠组织和器官中的潜伏感染的人细胞中成功切除了病毒片段。 在所有三种动物模型中,研究人员使用了基于 AAV-DJ / 8 亚型的重组腺相关病毒(rAAV)载体递送系统。胡医生说:“AAV-DJ / 8 亚型结合了多种血清型,为我们的 CRISPR / Cas9 系统提供了更广泛的细胞靶标。他们还重新设计了他们以前的基因编辑设备使其能携带四个指导 RNA,所有这些 RNA 都设计用于有效地从宿主细胞基因组中消除综合的 HIV-1 DNA,并避免潜在的 HIV- 1 突变逃逸。 为了确定该战略的成功,该团队测量了 HIV-1 RNA 的水平,并使用了一种新的活生物发光成像系统。 “由 Dr. Young 博士在匹兹堡大学开发的成像系统确定了 HIV- 1 感染细胞在体内的空间和时间位置,使我们能够实时观察 HIV- 1 的复制,并且基本上看到潜伏感染的细胞和组织中的 HIV- 1 储库,”Khalili 博士解释说。 这项新研究标志着追求永久治疗艾滋病毒感染的又一重大进步。 “下一个阶段将是在灵长类动物中重复研究,这类动物是艾滋病毒感染引起疾病的更适合的动物模型,是为了进一步证实在潜伏感染的 T 细胞和其他受庇护的 HIV- 1 中的 HIV-1 DNA 的消除,包括脑细胞,”哈利博士说。 “我们的最终目标是人类患者的临床试验。”

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    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2023-03-17
    • 此前,有两名男性通过CCR5Δ32纯合(CCR5Δ32/Δ32)异体成体干细胞移植治愈了HIV-1。 2023年3月16日,威尔康奈尔医学院许静美(音译,Hsu Jingmei)团队在Cell 在线发表题为“HIV-1 remission and possible cure in a woman after haplo-cord blood transplant”的研究论文,该研究报告了一名接受CCR5Δ32/Δ32单倍相合脐带血移植(脐带血细胞与来自成人的单倍相合干细胞结合)治疗急性髓系白血病(AML)的混血女性的第一例缓解和可能的HIV-1治愈。 移植后第14周,脐带血嵌合率为100% CCR5Δ32/Δ32,并持续随访4.8年。免疫重建与以下因素相关:(1)丧失可检测复制能力的HIV-1储存库,(2)丧失HIV-1特异性免疫反应,(3)体外对X4和R5实验室变体的耐药性,包括移植前的自体潜伏储存库分离物,以及(4)移植后37个月开始停用抗逆转录病毒治疗,伴病毒血症18个月的HIV-1控制。总之,CCR5Δ32/Δ32单倍相合移植实现了缓解和可能的HIV-1治愈。 另外,2023年2月20日,德国海因里希·海涅大学Björn-Erik Ole Jensen等人在Nature Medicine在线发表题为”In-depth virological and immunological characterization of HIV-1 cure after CCR5Δ32/Δ32 allogeneic hematopoietic stem cell transplantation“的研究论文,该研究描述了一例长期HIV-1缓解的53岁男性患者,他在进行了异基因CCR5Δ32/Δ32 HSCT治疗急性髓系白血病后被监测了9年以上。尽管在外周血T细胞亚群和组织来源样本中(通过液滴数字PCR和原位杂交)检测到零星的HIV-1 DNA痕迹,但在人化小鼠中(重复的体外定量和体内生长试验)没有发现复制能力病毒。低水平的免疫激活和减弱的HIV-1特异性体液和细胞免疫反应表明缺乏持续的抗原生产。在分析治疗(CCR5Δ32/Δ32 HSCT)中断四年后,病毒反弹的缺失和HIV-1抗原持久性的免疫相关性缺乏是HIV-1治愈的强有力证据。 全世界有近3800万人携带HIV-1病毒,其中美国估计有120万人。HIV-1感染是无法治愈的,因为HIV-1潜伏在长寿命的静息记忆CD4+ T细胞中。当抗逆转录病毒治疗(ART)停止时,这些潜伏的前病毒会加剧病毒血症,需要终身治疗。CCR5是一种β趋化因子受体基因,是HIV-1感染CD4+ T细胞的主要共受体。 纯合子CCR5Δ32移码突变删除了编码区32个碱基对(CCR5Δ32/Δ32),消除了CCR5的细胞表面表达。这种变化赋予了对CCR5-tropic HIV-1变异的天然抗性。大约10%的北欧白人携带CCR5基因Δ32突变;然而,只有1%的突变是纯合的。移植CCR5Δ32/Δ32干细胞可以根除HIV-1储存库,将免疫系统替换为对HIV-1有抗性的免疫系统,最终使因潜在疾病需要移植的PLWH得到HIV-1缓解和治愈。先前报告了两例已发表的HIV-1治愈病例,使用不相关的成人CCR5Δ32/Δ32干细胞捐赠者。 柏林病人:Timothy Brown是一名感染了HIV-1和急性髓系白血病(AML)的白人男子。他接受了类淋巴细胞抗原(HLA)匹配的CCR5Δ32/Δ32成人无血缘关系供体干细胞移植。AML复发后,他接受了同一捐赠者的第二次移植。他被认为治愈了HIV-1和AML。12年后,他死于AML复发,没有抗逆转录病毒治疗后HIV-1反弹的证据。 伦敦病人:Adam Castillejo,接受了HLA匹配CCR5Δ32/Δ32成人非亲缘捐赠者干细胞移植治疗他的霍奇金淋巴瘤。据报道,他在接受抗逆转录病毒治疗18个月后病情缓解,30个月后痊愈,没有出现HIV-1病毒血症反弹。 此外,Duesseldorf患者是一名HIV-1感染者,他也因急性髓性白血病接受了成人CCR5Δ32/Δ32干细胞移植,在抗逆转录病毒治疗中断(ATI)后出现了6个月的病毒血症。在撰写本报告时,没有最新的出版信息可以确定更长的缓解时间或HIV-1治愈时间。 使用CCR5Δ32/Δ32的干细胞移植是罕见的,因为CCR5Δ32/Δ32在人群中的患病率极低,而且很少有登记对成人干细胞捐赠者进行这种突变的筛查。然而,脐带血(CB)可能是种族多样化的PLWH更好的供体干细胞。即使移植物只与HLA部分匹配,且移植物抗宿主病较少,CB也能成功移植。在国际孕产妇儿科青少年艾滋病临床试验 (IMPAACT) P1107研究(NCT02140944)中,研究人员假设获得预先筛选的CCR5Δ32/Δ32基因突变脐带血单位(CBUs)将扩大非白人HIV-1感染者的供体细胞池。 该研究报告了一名中年混血女性,她在被诊断为急性HIV-1感染并接受抗逆转录病毒治疗4年后患上AML,缓解和可能的HIV-1治愈。她被移植了来自StemCyte国际脐带血中心注册中心(StemCyte)的CCR5Δ32/Δ32纯合子CBU,结合CD34选择的来自具有野生型CCR5等位基因的单倍相合亲缘供体的干细胞。 参与者的移植导致CCR5Δ32/Δ32 CB细胞快速植入和免疫替代,AML缓解。在移植前,HIV-1复制被抑制到临床无法检测到的水平,即使在ART中断后也能保持。相关的病毒、免疫和潜伏的HIV-1库研究与外周血中HIV-1的消除一致,这在移植前是可检测到的。移植后55个月,她仍然没有癌症,停用抗逆转录病毒疗法18个月后也没有病毒反弹,这表明她的病情有所缓解,可能治愈HIV-1。在停用抗逆转录病毒治疗后,没有检测到循环复制能力强的前病毒库。抗逆转录病毒(ARVs)在ART中断前的多个时间点在血浆中检测到,但在ART中断后没有检测到,证实了无ART的HIV-1缓解和可能治愈。 参考消息: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00173-3#%20
  • 《HPTN 052艾滋病治疗研究》

    • 来源专题:艾滋病防治
    • 编译者:李越
    • 发布时间:2012-03-13
    • 《科学》杂志近日评出2011年度10大科学突破,一项名为HPTN 052的艾滋病病毒(HIV)临床研究位列首位。HIV预防临床研究项目“HPTN 052”由美国北卡罗来纳大学医学院麦伦.科恩(Myron S. Cohen)教授领衔。 这项HPTN052研究对抗逆转录病毒药物的功效进行了评估了解它在伴侣双方一方感染有艾滋病病毒而另一方没有感染的情况下,是否能够阻止病毒的性途径传播。本次研究显示,接受抗逆转录病毒药物早期治疗的患者,其传染率至少降低了96%。这项研究得到了美国国家过敏与传染病研究院的资助,这一机构是美国国家卫生研究院(NIH)的一部分。