2019年12月17日訊/
生物谷BIOON/---全世界每年有170萬人感染人類免疫缺陷病毒(HIV),他們被迫終身接受抗逆轉錄病毒藥物(ART)治療或面臨罹患致命愛滋病的風險。在全世界3790萬HIV感染者中,有2230萬人獲得ART治療,從而使得他們的壽命接近正常水平。但是,不幸的是,這類藥物只能到此為止:它們不能到達HIV在內部潛伏多年的細胞。此外,它們的潛在長期
不良反應仍然未知。
圖片來自Cell Reports, 2019, doi:10.1016/j.celrep.2019.10.094。
儘管如此,HIV研究仍在穩步邁進,以幫助大量的HIV感染者。全球的HIV實驗室正試圖破解這種病毒的「秘密」並發現它的弱點,以預防或治癒這種病毒感染。在一項新的研究中,來自加拿大蒙特婁臨床研究所的éric A. Cohen、Tram NQ Pham及其同事們鑑定出一種在早期階段阻止HIV感染的方法。相關研究結果近期發表在Cell Reports期刊上,論文標題為「Flt3L-Mediated Expansion of Plasmacytoid Dendritic Cells Suppresses HIV Infection in Humanized Mice」。
脆弱窗口:關鍵的頭幾天Cohen說:「與流行的看法相反,HIV並不那麼容易傳播。我們正在研究這種病毒的脆弱窗口,即在感染過程中可以削弱或攻擊它的時刻。我們專注於這種病毒入侵之後的非常早期的階段。」
HIV在傳播時不會立即擴散到整個身體。它最初必須在局部增殖,主要在生殖器官組織中增殖。只有在這種最初的局部增殖之後,這種病毒才會擴散。在這種病毒有效地建立全身性感染之前,這種局部增殖提供了非常短的脆弱窗口。
免疫反應就像一場武裝鬥爭:敵人滲透,身體自我防衛。病毒是入侵者,白細胞是試圖堅守堡壘的戰士。白細胞配有自己的「步兵單位」:淋巴細胞、吞噬細胞和粒細胞等。吞噬細胞群體具有一類更特殊的步兵單位,稱為「漿細胞樣樹突細胞(plasmacytoid dendritic cell, PDC)」。這些較小的圓形細胞在身體中巡邏,專門從事病原體檢測和抗病毒反應協調。換句話說,它們是舉報人,通過這些舉報可以啟動整個防禦過程。當它們檢測到威脅時,它們會改變形狀並產生稱為樹突的突起。Cohen解釋說,「最重要的是,它們開始產生大量的幹擾素,即一類觸發其他細胞進入感染抵抗狀態的蛋白。」
顧名思義,HIV優先靶向免疫系統:它攻擊並削弱人體自身的防禦能力,從而使得感染者對最輕微的感染都很敏感。一旦HIV侵入,這種病毒就會把PDC細胞清除掉,並阻止它們發出警報。Pham說:「這種病毒似乎並不能直接殺死它們,但是讓它們消失的方式仍然未知。感染部位和整個身體中的PDC細胞丟失有助於建立感染。」
對抗HIV感染的人源化小鼠模型Cohen說,「考慮到HIV對PDC細胞的影響,我們想知道如果在感染之前和感染期間提高PDC細胞的水平及其功能會發生什麼。」為了測試這一點,這些研究人員使用一種稱為Flt3受體配體的特殊蛋白來刺激人源化小鼠骨髓中的PDC細胞產生。這種齧齒動物經過基因改造後,攜帶人類免疫系統,以替代它們自己的免疫系統。因此,在受感染的人源化小鼠中,HIV的行為與人類宿主中的行為是一樣的。
施用這種特定蛋白可在這些小鼠中維持高水平的PDC細胞,並產生一些驚人的結果:1)被感染小鼠的初始數量減少了; 2)延長了在血液中檢測出這種病毒所需的時間; 3)血液中的病毒載量(也稱為病毒血症)大大減少。 Pham指出:「我們觀察到病毒血症降低了100倍。換句話說,維持高水平的PDC細胞可以抑制最初的感染。」
對疫苗設計的意義這項開創性的研究還表明注射Flt3受體配體不僅增加了PDC細胞的豐度,而且還增強了它們檢測HIV並在檢測到這種病毒後產生幹擾素的能力。
當然,HIV感染通常不會被注意到,在檢測到病毒血症的時候,這已經有點太晚了。在這種背景下,Cohen和Pham的發現對於HIV的預防和潛在治癒非常重要。
Cohen說,「這些新發現對於HIV疫苗的設計至關重要,畢竟這類疫苗的基本目標是通過給免疫系統導入一種弱化的病毒來教會免疫系統自我防禦。我們如今著重關注PDC細胞,以便在感染的早期階段控制這種病毒的播種和增殖。」(生物谷 Bioon.com)
參考資料:1.Tram N.Q. Pham et al. Flt3L-Mediated Expansion of Plasmacytoid Dendritic Cells Suppresses HIV Infection In Humanized Mice. Cell Reports, 2019, doi:10.1016/j.celrep.2019.10.094.2.HIV: Overwhelming the enemy from the start