《Nature:发现可帮助HIV躲避机体免疫系统的隐形斗篷分子 或有助于开发HIV新疗法》

  • 来源专题:中国科学院病毒学领域知识资源中心
  • 编译者: wuyw
  • 发布时间:2018-11-26
  • 近日,来自英国伦敦大学的研究者通过研究发现了一种隐形的斗篷分子,其可以在机体中使得HIV被隐藏从而躲过机体的免疫系统,而文章中研究者阐述了如何使用一种实验性的药物来使病毒暴露,从而诱发机体免疫效应阻断病毒在细胞中的复制,相关研究刊登于国际杂志Nature上。 研究小组在宿主细胞中发现了两种分子,当HIV感染机体细胞后,这两种分子可以被HIV所“雇用”,而这两种分子可以阻止HIV病毒过早地产生遗传信息,这无形中就可以帮助病毒隐藏自身从而逃避机体的先天免疫系统。 当机体细胞缺少这两种分子后,HIV就会被暴露于机体的“报警系统”中,随后机体抗病毒免疫效应就会启动杀灭病毒,靶向作用这种隐形的斗篷分子会使得HIV不易发生突变,从而降低对疗法的耐受性。研究者Greg Towers说道,HIV在机体细胞中是一种非常老练的隐藏者,其可以有效躲避过机体的免疫侦察兵,如今我们发现了这种保护HIV的这种隐形分子,对于后期开发HIV的疗法非常重要。 在实验中,研究者表示,一种基于环孢菌素的实验药物可以有效阻断HIV的复制,环孢菌素是一种广泛用于抑制器官移植病人发生排斥反应的药物,研究者使用了这种药物修饰后的形式进行研究,结果显示,其可以有效阻断隐形斗篷分子的作用。最后研究者说道,理解HIV与机体免疫系统的作用机制对于抑制病毒传播以及开发新型疗法至关重要。

相关报告
  • 《Nat Microbiol:识别出隐秘的HIV躲避宿主机体免疫力和药物靶向作用背后的分子机制》

    • 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:2022-11-25
    • 当病毒进入细胞并开始反转录后,未能发生整合的HIV-1前病毒就会被表观遗传化沉默,但其背后的机制,研究人员并不清楚;近日,一篇发表在国家杂志Nature Microbiology上题为“Epigenetic silencing by the SMC5/6 complex mediates HIV-1 latency”的研究报告中,来自杜克大学等机构的科学家们通过研究发现,一种可能发生进化并帮助抵御感染的机体免疫反应似乎是驱动HIV进入潜伏状态的分子机制,其潜伏在细胞中是为了重新爆发;相关研究结果或为研究人员提供了线索来揭示到底是什么样的过程能使得HIV特别隐蔽,但同时又在其它病毒感染过程中扮演着关键角色。 研究者Bryan R. Cullen博士说道,HIV感染被证明是无法治愈的,因为有少量潜伏的HIV感染的T细胞并不会被抗病毒药物和机体免疫反应所触及;这些细胞的寿命很长,且能自发地从潜伏状态出现,甚至在感染数年后才会开始产生HIV,因此患者必须终身服用抗逆转录病毒的药物。本文研究为研究者提供了重要的见解,并指出了名为SMC5/6的特殊蛋白复合体或许参与到了宿主细胞的染色体功能维持和修复过程中。 HIV进入机体后会感染免疫系统的CD4+ T细胞,随后会制造一个基因组长度的DNA分子,并整合到宿主细胞的染色体中,并在那里复制,且产生病毒RNAs和蛋白质。如果这种所谓的DNA前病毒被阻止整合到宿主细胞的DNA中(比如被一种阻断该过程的药物所阻止),那么其就无法制造出任何病毒RNAs和蛋白质,并会变得具有惰性,相反,能够进行整合的DNA前病毒通常能够驱动有成效的HIV感染。 研究者Cullen等人发现,在一小部分受感染的细胞中,SMC5/6蛋白复合体能够开启一种特殊过程,在DNA整合到宿主细胞染色体之前就沉默DNA前病毒,这些前病毒甚至在整合之后依然会保持惰性,并会导致潜伏感染,从而在促使其爆发为主动感染之前就一直处于较低态势。研究者指出,本文研究结果表明,潜伏的结果并不是来自于感染HIV的任何内在特性,而是来自于细胞先天性免疫反应的一个不幸的副作用,这种反应或许就是为了沉默外来入侵的外源DNA而进化来的。 研究者表示,一种能关闭SMC5/6沉默作用的分子或许就能作为一种潜在的治疗性策略展现出一定希望的结果,因为其已知了潜伏HIV感染的建立;而重新激活的前病毒容易受到自然免疫系统反应和抗逆转录病毒药物的影响。Cullen说道,尽管抗逆转录病毒疗法能将AIDS患者机体的病毒载量降低到检测限一下,但这些药物仍然无法根除HIV-1,尽管科学家们付出了大量努力来尝试开发能激活潜伏HIV-1的疗法,并帮助抗逆转录病毒疗法清除体内感染的病毒,但这种努力迄今为止并不能帮助开发出有效且无毒性的药物,本文研究或许就朝这一方向迈出了重要的一步。 很显然,理解导致HIV-1潜伏的机制或许能帮助阐明潜伏状态的HIV-1前病毒如何被重新激活以及如何被破坏,综上,本文研究结果表明,SMC5/6复合体或许能在整合前通过表观遗传学沉默具有整合能力的HIV-1前病毒,从而在介导HIV-1潜伏期的建立中发挥着直接的作用。 原始出处: Ishak D Irwan,Hal P Bogerd,Bryan R Cullen. Epigenetic silencing by the SMC5/6 complex mediates HIV-1 latency, Nature Microbiology (2022). DOI:10.1038/s41564-022-01264-z
  • 《mBio:在疟原虫中发现的关键蛋白或有望帮助开发治疗疟疾的新型疗法》

    • 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:2022-02-27
    • 磷酸肌醇脂(Phosphoinositide lipids)在真核细胞的多种过程中扮演着关键角色,但研究人员对其在恶性疟原虫中的功能的理解却非常有限。近日,一篇发表在国际杂志mBio上题为“A Phosphoinositide-Binding Protein Acts in the Trafficking Pathway of Hemoglobin in the Malaria Parasite Plasmodium falciparum”的研究报告中,来自拉瓦尔大学等机构的科学家们通过研究发现了一种特殊蛋白质或在疟原虫机体中扮演着关键的角色,使这种蛋白质失活或许会使得恶性疟原虫在体外生长减少75%以上。 研究者Richard教授说道,这一突破性的研究或许有望帮助开发出治疗疟疾的新型疗法。恶性疟原虫会通过蚊子叮咬来传播给人类,当其感染了人类的肝脏后就会在血液中循环,并隐藏在红细胞中,从而躲避来自宿主机体免疫系统的攻击,寄生虫的主要食物来源就是血红蛋白,其能将氧气从红细胞携带到机体其它部位,寄生虫会在称之为消化液泡的结构中消化血红蛋白。 研究者表示,这种名为PfPX1的蛋白主要参与了将血红蛋白运输到这些消化液泡中,当我们失活PfPX1蛋白后,或许就能剥夺寄生虫的主要氨基酸来源,从而就会对寄生虫的生长和生存产生一定的影响。鉴于这些研究发现,研究者发现了一种能抵御疟疾的新方法,他们能够阻断寄生虫的PfPX1蛋白发挥其功能,由于人类机体中并不存在这种蛋白,因此干扰人体重要功能的风险或许就会减少。 疟疾影响着世界上许多地方的人口,包括撒哈拉以南非洲地区等,2020年全球就有2.41亿人感染了疟疾,大约有62.7万人死于该病,疟疾主要会影响5岁以下的儿童以及孕妇。尽管WHO去年已经承认了首个疟疾疫苗,但继续探索新型治疗性策略依然和重要,正如我们在COVID-19中观察到的那样,新的菌株会不断出现并威胁到疫苗的有效性;更重要的是,东南亚已经出现了对青蒿素耐药的菌株,为了维持疟疾的治疗效果并减少对新药耐受性菌株的出现风险,研究人员就需要利用联合疗法进行治疗。就好像在治疗AIDS上所使用的方法一样,本文研究或有望帮助科学家们在抵御疟疾上迈出重大的一步。 综上,本文研究结果表明,PfPX1蛋白的失活或会使得疟原虫对青蒿素(一线抗疟剂药物)产生抗药物,在全球范围内,研究人员所发现的磷酸肌醇的最小冗余支持了靶向作用这一途径从而开发疟疾药物的潜力,此外,研究人员对磷酸肌醇结合蛋白的识别对于血红蛋白的运输至关重要,同时也为揭示这一基本过程提供了非常关键的见解。