2020年12月HIV研究亮點進展 - Nature報導專區 - 生物谷

2021-01-09 生物谷

2020年12月28日訊/

生物谷

BIOON/---人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV),即愛滋病(AIDS,獲得性免疫缺陷症候群)病毒,是造成人類免疫系統缺陷的一種病毒。1983年,HIV在美國首次發現。它是一種感染人類免疫系統細胞的慢病毒(lentivirus),屬逆轉錄病毒的一種。HIV通過破壞人體的T淋巴細胞,進而阻斷細胞免疫和體液免疫過程,導致免疫系統癱瘓,從而致使各種疾病在人體內蔓延,最終導致愛滋病。由於HIV的變異極其迅速,難以生產特異性疫苗,至今無有效治療方法,對人類健康造成極大威脅。

自上世紀八十年代以來,愛滋病的流行已經奪去超過3400萬人的生命。據世界衛生組織(WHO)統計,據估計,2017年,全世界有3690萬人感染上HIV,其中僅59%的HIV感染者接受抗逆轉錄病毒療法(ART)治療。目前為止HIV仍然是全球最大的公共衛生挑戰之一,因此急需深入研究HIV的功能,以幫助研究人員開發出可以有效對抗這種疾病的新療法。為阻止病毒大量複製對免疫系統造成損害,HIV感染者需要每天甚至終身服用ART。雖然服用ART已被證明能有效抑制愛滋病發作,但這類藥物價格昂貴、耗時耗力且副作用嚴重。人們急需找到治癒HIV感染的方法。

即將過去的12月份,有哪些重大的HIV研究或發現呢?生物谷小編梳理了一下這個月生物谷報導的HIV研究方面的新聞,供大家閱讀。

1.Nat Commun:利用AAV9-CRISPR-Cas9基因編輯有望清除受感染細胞DNA中的HIV DNA
doi:10.1038/s41467-020-19821-7

猿猴免疫缺損病毒(SIV)是一種與人類免疫缺陷病毒(HIV)存在密切親緣關係的病毒。在一項新的研究中,來自美國天普大學劉易斯-卡茨醫學院和杜蘭大學等研究機構的研究人員在HIV研究方面邁出了重要一步:他們成功地從非人靈長類動物的基因組中剔除了SIV。這一突破使得他們比以往任何時候都更接近開發治癒人類HIV感染的方法。相關研究結果近期發表在Nature Communications期刊上,論文標題為「CRISPR based editing of SIV proviral DNA in ART treated non-human primates」。

體外靶向SIV前病毒DNA的CRISPR-Cas9構建體的構建、圖譜和驗證。Nature Communications, 2020, doi:10.1038/s41467-020-19821-7。

論文共同通訊作者、天普大學劉易斯-卡茨醫學院綜合神經愛滋病中心主任Kamel Khalili博士說,「我們首次發現,單次注射我們的由腺相關病毒(AAV)攜帶的CRISPR基因編輯構建體,可以從恆河猴的受感染細胞中剔除SIV基因組。」

2.PLoS Pathog:陰道微生物組如何預防HIV感染?
doi:10.1371/journal.ppat.1009024

陰道中的健康乳桿菌細菌對女性的健康至關重要,但其他細菌屬的積累會導致陰道生態系統失衡。根據2020年12月3日在《PLOS Pathogens》雜誌上的研究,明尼蘇達大學醫學院Nichole Klatt博士及其同事發現這種失衡可能導致旨在預防HIV感染的藥物的

細菌

代謝,從而降低其有效性並增加對婦女的風險。

在沒有有效的HIV疫苗的情況下,必須採取其他替代策略,例如暴露前預防(PrEP)藥物,以防止傳播。 PrEP藥物在預防男性感染HIV方面非常有效,但在預防女性感染HIV方面效果較差。最近的證據表明,陰道微生物群落與愛滋病病毒感染風險增加有關,並可能影響PrEP的療效。為了更好地設計和進行評估婦女HIV預防的臨床研究,必須了解女性生殖道中的微生物如何影響治療藥物水平。

在這項新研究中,Klatt和她的同事使用來自有或沒有細菌性陰道病(BV)的女性的宮頸陰道灌洗液樣本,研究了陰道細菌如何改變PrEP藥物水平並影響HIV感染率。這種細菌在女性中非常普遍,是由細菌引起的會引起瘙癢,分泌物和不適,並與女性性傳播感染增加和生殖道結果陰性有關。研究人員發現,與BV相關的細菌(而非健康的乳桿菌細菌)可以代謝PrEP藥物,並且由於可用預防藥物的水平降低,可能會降低PrEP的藥效。作者說,

細菌

性陰道病的更好的測量和幹預措施對於提高婦女預防愛滋病毒的效力至關重要。

3.Antibiotics:新研究表明caerin 1抗菌肽有潛力抑制HIV傳播
doi:10.3390/antibiotics9100661

澳洲蛙會分泌caerin 1抗菌肽(antimicrobial peptide, AMP)作為它們的免疫防禦的一部分發揮作用。美國範德堡大學的Louise Rollins-Smith博士及其同事們此前已證實caerin 1抗菌肽在體外能抑制HIV傳播。

在一項新的研究中,Rollins-Smith團隊探究了其他天然和人工合成的caerin 1抗菌肽如何影響正常的陰道乳酸桿菌,其中這些乳酸桿菌有助於防止HIV傳播。他們報導在抑制HIV傳播的濃度下,幾種caerin 1抗菌肽對乳酸桿菌的毒性有限。相關研究結果近期發表在Antibiotics期刊上,論文標題為「Caerin 1 Antimicrobial Peptides That Inhibit HIV and Neisseria May Spare Protective Lactobacilli」。

他們還發現這些caerin 1抗菌肽能抑制乳糖奈瑟菌(Neisseria lactamica)的生長,其中乳糖奈瑟菌與通過性傳播導致淋病的淋病奈瑟菌存在密切的親緣關係。

這些研究結果支持caerin 1抗菌肽有潛力限制HIV的性傳播,也可能限制致病性陰道細菌的傳播,與此同時並不影響保護性的陰道

細菌

4.PNAS & JBC解讀!科學家有望開發出治療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,發表在國際雜誌Proceedings of the National Academy of Sciences上題為「A facile method of m

app

ing HIV-1 neutralizing epitopes using chemically masked cysteines and deep sequencing」和國際雜誌Journal of Biological Chemistry上題為「Design of a highly thermotolerant, immunogenic SARS-CoV-2 spike fragment」的兩篇研究報告中,來自印度科學理工學院等機構的科學家們通過研究開發出了能有效抵禦SARS-CoV-2和HIV的新型有效的疫苗策略。此前研究人員報告了設計了一種耐熱的COVID-19候選疫苗,以及一種快速的方法,該方法能識別被抗體所靶向作用的HIV包膜蛋白上的特殊區域,而這種抗體則能夠幫助科學家們設計出有效的疫苗。

COVID-19候選疫苗包含有稱之為受體結合結構域(RBD)的SARS-CoV-2的刺突蛋白的一部分,該區域能幫助病毒吸附到宿主細胞上,當研究人員在豚鼠模型體內進行測試時,他們發現,候選疫苗能夠引起宿主產生強烈的免疫反應。令人驚訝的是,這種候選疫苗還能在37度的溫度下保持穩定一個月,而凍幹的候選疫苗也能夠對高達100度的溫度耐受;這或許就使得疫苗能夠便於儲存和運輸,而不需要昂貴的冷鏈設備進行運輸就能在偏遠地區進行大規模的人群接種。大多數的疫苗需要在2-8度的環境中或更低的溫度下儲存以免會失去疫苗的作用效力。與諸如mRNA疫苗等新型疫苗類型相比,製作基於蛋白質的疫苗在印度能夠很容易擴大規模,因為印度的疫苗製造商們已經製作了幾十年類似的疫苗了。

在第二項研究中,研究人員重點對HIV病毒進行了相關研究,研究人員旨在尋找確定能被中和性抗體所靶向作用的HIV包膜蛋白的關鍵部位,這些抗體能夠阻斷病毒進入細胞,而且能很好地對其標記從而被宿主機體其它免疫細胞所發現。基於這些區域的額疫苗或許就能夠誘導宿主機體產生更好的免疫反應。為了繪製該區域的圖譜,研究人員使用X射線晶體衍射學技術和低溫電鏡技術,但這些方法耗時、複雜且昂貴,因此研究人員就想尋找其它方法最終得出一種簡便但有效的解決方案。

首先他們對病毒進行突變以便稱之為半胱氨酸的胺基酸能夠在包膜蛋白的幾個地方出現,隨後研究人員加入了一種化學標籤粘附在半胱氨酸分子上,最後再利用中和性抗體來靶向作用病毒。如果這些抗體因為被半胱氨酸標籤所阻斷而無法與病毒上的關鍵位點結合的話,那麼病毒就會存活並引起感染,通過對存活突變體病毒中的基因進行測序,研究人員就能夠識別出這些位點。

5.Lancet子刊:愛滋病患者患宮頸癌風險高出常人6倍
doi:10.1016/S2214-109X(20)30459-9

宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤之一,發病率在我國女性惡性

腫瘤

中居第二位。據2015年中國癌症報告顯示,我國宮頸癌每年約有13萬新發病例。值得慶幸的是,宮頸癌是目前唯一病因明確的癌症,其頭號危險因素是人乳頭瘤病毒(HPV),而愛滋病(HIV)能增強人乳頭瘤病毒(HPV)誘導的致癌作用。然而,基於人群的HIV對宮頸癌的影響尚未被量化。近日,發表在The Lancet Global Health的一項研究分析了,感染HIV的女性患宮頸癌的風險,並估計了HIV相關宮頸癌的全球負擔。

在這項研究中,研究人員5個資料庫,包括PubMed、Embase、Global Health、Web of Science和Global Index Medicus進行系統的文獻檢索,最終納入來自1981年至2016年間的24項研究,包含了來自四大洲(非洲、亞洲、歐洲和北美洲)236127名感染HIV的女性。研究人員估計了這些女性患宮頸癌的合併風險。通過將風險比(RR)與聯合國愛滋病規劃署(UNAIDS)特定國家的HIV發病率的估計值和GLOBOCAN 2018年宮頸癌估計值相結合,推算出宮頸癌女性中感染HIV的比例,以及HIV導致的宮頸癌的人群歸因百分比和年齡標準化發病率(ASIR)。

結果顯示,感染HIV的女性患宮頸癌的合併風險增加。與沒有感染HIV的女性相比,感染HIV的女性患宮頸癌的風險高出六倍。在全球範圍內,2018年有33000例新發宮頸癌患者,其中5.8%的新發宮頸癌患者確診感染HIV,4.9%的新增宮頸癌病例歸因於HIV感染。感染最嚴重的地區是非洲南部和非洲東部。在非洲南部,63.8%的的宮頸癌女性為HIV感染者;在非洲東部,27.4%宮頸癌女性為HIV感染者。HIV導致的宮頸癌ASIR在6個國家中超過20%,均在非洲南部和非洲東部。

6.Lancet:每8周1次的長效卡博特韋-利匹韋林治療方案用於HIV感染者的治療
doi:10.1016/S0140-6736(20)32666-0

在先前進行的III期ATLAS臨床研究中,每4周1次的卡博特韋-利匹韋林肌肉注射的效果與口服抗病毒藥物相當。在II期臨床及模型研究中,每8周一次的卡博特韋-利匹韋林療法也具有較好的治療效果。近日研究人員比較了每8周vs 4周1次卡博特韋-利匹韋林治療的抗HIV-1病毒效果。

ATLAS-2M研究在13個國家開展,為開放,IIIb期,非劣性研究,HIV-1感染患者每8周接受一次600mg卡博特韋聯合900mg利匹韋林治療或每4周接受一次400mg卡博特韋聯合600mg利匹韋林治療。研究的主要終點為48周時,每毫升血清HIV-1 RNA拷貝數大於50的患者比例,非劣性邊界為4%。

1045名HIV感染者參與研究,其中8周治療組522人,4周治療組523人,其中391名患者來自ATLAS研究(37%)。參與者平均年齡42歲,27%為女性,73%為白人。研究結果顯示,每8周1次卡博特韋聯合利匹韋林治療的效果與每4周1次治療的效果相當,每毫升血清HIV-1 RNA拷貝數大於50的患者比例分別為2%和1%。8周治療組8名患者(2%)以及4周治療組2名(<1%)患者證實病毒學治療失敗。組間安全性相似,81%的患者報告了

不良反應

,無治療導致的死亡發生。

對於HIV-1感染者,每8周1次卡博特韋聯合利匹韋林治療效果與每4周1次相當,研究支持每2個月1次的長效卡博特韋-利匹韋林治療方案用於HIV-1感染者。

7.Mediators Inflamm:Th1-Th2失衡導致的趨化因子和細胞因子級聯與HIV相關隱球菌腦膜炎中的顱內壓升高有關
doi:10.1155/2019/2053958

血清中的細胞因子/趨化因子在隱球菌腦膜炎中起著重要作用,但目前尚不清楚腦脊液(CSF)中的細胞因子/趨化因子是否會導致HIV相關隱球菌腦膜炎(HCM)的高顱內壓(HICP)。

研究人員對17名HIV未感染患者、26名無中樞神經系統感染的HIV感染患者和39名入院時的HCM患者進行CSF細胞因子/化學因子檢測。研究結果已在線發表於Mediators Inflamm。

結果顯示,未感染HIV的患者和中樞神經系統未感染HIV的患者相比,HCM患者CSF Th1、Th2和巨噬細胞因子的水平明顯增加。CSF IL-6、GM-CSF、IL-8與CSF真菌負荷呈正相關。血清CD4計數、CSF Th1細胞因子(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細胞因子(IL-4和IL-10)會促進HICP。(生物谷 Bioon.com)

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