《JCI:香港大学科学家开发出新型通用型抗体药物 有望加速HIV-1的预防和免疫治疗》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-05-08
  •         近日,一项刊登在国际杂志Journal of Clinical Investigation上的研究报告中,来自中国香港大学的科学家通过研究开发出了一种抵御HIV/AIDS的通用性抗体药物,通过工程化开发出一种串联双特异性的广谱中和性抗体,研究人员或许就有望利用这种新型抗体药物来有效抵御所有基因分化的HIV-1毒株,同时还能促进人源化小鼠模型机体中潜在感染细胞中病毒的有效清除。

            AIDS是一种非常难以治疗的疾病,目前AIDS引发了大约4000万人死亡,而且全球仍有3690万人携带者HIV病毒,为了终结AIDS的流行,研究人员就希望能够找到一种有效的疫苗或治疗手段,然而目前科学家们面临两种科学挑战,即HIV-1的多样性以及抗病毒药物的延迟效应;对于科学家们而言,很难开发出一种合适的免疫原来诱导广谱中和性抗体(bnAbs)的产生,从而抵御遗传多样性的HIV-1亚型,而利用bnAbs作为被动免疫手段或许能够成为HIV-1预防和免疫治疗的有效途径。

             此前研究人员在体内和体外研究中调查了bnAbs的潜力、作用范围和晶体结构,然而天然产生的HIV-1耐药菌株仍然会对bnAbs产生抗性,从而造成患者在基于bnAbs的疗法中遭遇持久性病毒抑制作用的失败;为了改善HIV-1中和的范围和潜力,研究人员利用了一种具有双特异性的bnAb,其能够阻断HIV-1进入靶向细胞的两个关键步骤,这种被工程化改造的双特异性抗体能够在动物模型中表现出良好的效力。

            文章中,研究人员开发了一种新型的单基因编码的串联广谱中和性抗体,名为“BiIA-SG”,其能够实现一石二鸟的目的,通过吸附到宿主蛋白CD4上,BiIA-SG就能从战略上攻击入侵免疫细胞的HIV-1从而保护CD4 T细胞,BiIA-SG不仅能够有效抵御124种遗传多样性的HIV-1菌株,还能够有效抑制病毒在人源化小鼠体内的活性。

            此外,对BiIA-SG进行基因转移就能够延长药物在体内的作用效果,从而有效消除人源化小鼠体内感染细胞中的HIV-1,因此研究人员认为,BiIA-SG有望作为一种新型通用型的抗体药物来有效预防HIV-1的干感染以及进行相应的免疫治疗。

            尽管香港及时推出了抗逆转录病毒疗法联合预防干预措施等手段,但HIV-1感染者的数量仍然翻了一倍,即从2009年的4443例增加到了2017年的9091例;目前患者每年进行抗逆转录病毒疗法的花费大约为5.5亿港币,更不用提持续增长的经济负担、患者的药物毒性以及病毒耐药性等其它问题了;本文中研究人员开发出的新型通用型抗体药物或许为患者有效抵御病毒提供了新的希望,随着该抗体药物作用范围和潜力的增加,未来BiIA-SG或许有望成为“香港制造”抗HIV-1抗体供临床使用。

  • 原文来源:https://www.jci.org/articles/view/96764
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    • 近日,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自纽约市立大学等机构的科学家们通过研究或有望帮助开发治疗艰难梭菌(clostridium difficile)感染的新药,艰难梭菌会引发腹泻、恶心、内出血和潜在死亡,其对公众健康会带来严重威胁,每年在美国这种细菌都会感染大约50万人,而且会造成1.5万人死亡。 如今,抗生素的过度使用越来越多地将病人置于医疗设施中,这样就会使其面临感染艰难梭菌的风险,同时也是使得某些菌株更加难以治疗;这项研究中,研究人员发现,艰难梭菌所释放的一种毒素或能帮助他们开发新型药物来阻断这种毒素的功能,同时也能有效抑制细菌进入人类细胞引发感染。 研究者Amedee de Georges博士表示,最危险的艰难梭菌会释放一种二元毒素(binary toxin),其能与细胞结合并产生一种成孔通道,从而使得细菌毒素能够直接进入细胞内部引发损伤;文章中,研究人员结合了多种生物物理学成像技术对细菌所产生的二元毒素进行成像和特征 分析,同时还能锁定这些毒素的位置,相关信息就能帮助研究人员开发新型药物来有效预防艰难梭菌的感染。 研究人员将低温电子显微镜技术、X射线晶体学技术、核磁共振技术和小角X射线散射技术相结合,观察并鉴别出了艰难梭菌所释放的毒素的结构和作用机制,研究者认为,艰难梭菌释放的毒素是一种二元毒素,即其需要两种组分才能发挥作用;同时这种二元毒素还会采用类似于炭疽毒素进入细胞的方式来进入宿主细胞,以此为研究起点,研究人员或有望阐明艰难梭菌与炭疽杆菌的差异。如今研究人员发现了两种相似但却不同形式的艰难梭菌毒素,其中一种能形成成孔通道,而另外一种则会形成一种看不见的通道,这或许就能为研究人员提供线索来设法抑制通道的形成并阻断细菌进入到宿主细胞内。 如今研究人员在艰难梭菌毒素结构域中鉴别出了一种新型的钙结合位点,此前他们并未在任何其它类似的毒素中发现过这种类型的结构结合,这就表明,这种新型的钙结合位点或在调节艰难梭菌进入细胞的过程中扮演着关键角色,后期研究人员还将继续深入研究开发抵御艰难梭菌感染的新型药物或疗法。