受「柏林病人」啟發的HIV療法—CCR5基因編輯展現可觀前景!

2021-02-15 CPhI製藥在線

自"柏林病人"後人們開始注意到CCR5，受體CCR5在HIV病毒感染靶細胞過程中起到非常關鍵的作用。通常HIV感染早期介導病毒進入機體的主要輔助受體就是CCR5，可引起機會性感染進而破壞機體的免疫系統，因此阻斷該受體的功能將成為一個新穎、合理的治療手段。輔助受體CCR5作為目前抗HIV病毒感染的首選靶點，主要是基於兩方面原理：一是通過阻斷CCR5與病毒表面的囊膜蛋白gp120之間的相互作用阻斷病毒的感染；二是通過降低或敲除靶細胞表面CCR5的表達量，進而阻斷病毒的感染，而"柏林病人"的奇蹟正是由於第二個原理。從2007年"柏林病人"作為第一個已知的愛滋病被成功治療以來，科學界一直在積極地複製這一成功，其中包括通過RNAi技術和基因敲除技術幹擾CCR5受體的表達。

       

2018年4月19日，來自哈金森癌症研究中心的科學家發文表示在動物實驗中再現了"柏林病人"的奇蹟。實驗材料為感染猿-人免疫缺陷病毒（SHIV）獼猴，為模擬人類感染HIV的情況，接受抗轉錄病毒療法以維持患者體內的HIV在較低水平。科學家發現，對獼猴的骨髓幹細胞實行CCR5基因編輯後，一方面這些幹細胞表現出與正常幹細胞無異的功能性，另一方面分化出的白細胞具有CCR5突變且可以限制獼猴體內的SHIV水平。

       

在對實驗對象的組織樣品進行分析後，哈金森團隊發現進行CCR5基因編輯後的細胞可以削弱SHIV從休眠狀態中恢復複製的能力，而這是一般抗轉錄病毒療法所不能做到的，這個發現對HIV的治療具有重要意義。此外，在其中兩例動物實驗中，處於休眠狀態的SHIV不能被檢測到。

       

哈金森團隊還注意到隨著時間的推移，實驗對象的CCR5突變的白細胞僅佔總量的4%，如果不進行抗轉錄病毒療法治療已經不能再限制SHIV的水平了。目前其團隊已經著手進行這方面的研究，通過與其他策略相結合增加基因編輯效率以提高CCR5突變白細胞的百分比，最終使CCR5基因編輯細胞的長期持久性成為可能。

       

而目前針對人源CCR5的鋅指核酸酶基因編輯（ZFN）已經開始應用於臨床，2018年2月凱斯西儲大學和Sangamo Therapeutics收到NIH 1100萬美元的撥款，用於CCR5基因編輯（通過ZFN把CCR5基因敲除）的T細胞研究，旨在根除接受抗逆轉錄病毒治療的持續性HIV感染，這項研究將有20名受試者參與臨床試驗。相信通過該領域研究的不斷深入，將會給AIDS患者的治療帶來福音。

       

參與來源：      

1. Gene editing shows promise in combating HIV reservoirs；      

2. Gene-edited stem cells show promise against HIV in non-human primates。

       

作者簡介：知行，生物化工碩士，從事細胞培養方面的研究。工作之餘密切關注國內外醫藥行業動態以及研究進展，用簡單的語言講述不簡單的未來，一個不斷前行的醫藥人。

相關焦點

  • ccr5基因缺失或導致多重癌變
    hiv患者都非常熟悉一種叫做ccr5受體的基因，它不僅是hiv病毒進入人體逆轉成病毒庫的主要門戶，也是基因編輯療法治癒的主要突破口
  • CRISPR/Cas基因編輯療法的前景與倫理爭議
    ，已經展現在整個基因組上精準修飾目標基因的強大功能。科學家你追我趕地利用CRISPR/Cas技術對細菌、真菌、植物、動物，包括人類細胞和胚胎進行基因編輯操作，最火熱的當屬基因編輯療法。）患者的視網膜處，以評估該基因編輯療法治療遺傳性眼病的安全性和有效性。
  • 導入變異CCR5基因,柏林愛滋病病人得以重生:帶來曙光,道路漫長
    然而，一位絕症病人奇蹟般重生的消息，讓那些絕望的患者又看到了一絲曙光。走投無路的選擇「柏林病人」蒂莫西·布朗是一位在柏林生活的美國公民，同時患有急性髓系白血病和愛滋病。在經歷了痛苦和漫長的治療卻看不到希望後，布朗一度被認為即將踏入墳墓。然而，一次骨髓移植治療的成功，不僅治好了他的白血病，也讓他體內的愛滋病毒神奇消失。
  • 「Nature子刊」基因編輯猴子胚胎產生HIV抗體為研究人員提供了研究HIV治療的新方法
    最近有研究人員把基因編輯技術運用與猴子身上，發現基因編輯的猴子胚胎為研究人員提供了治療HIV的新方法!基因編輯（gene editing），又稱基因組編輯（genome editing）或基因組工程（genome engineering），是一種新興的比較精確的能對生物體基因組特定目標基因進行修飾的一種基因工程技術。
  • 【Nature子刊】基因編輯猴子胚胎產生HIV抗體為研究人員提供了研究...
    導言：基因技術對人類的影響很大，利用的好可以造福人類。最近有研究人員把基因編輯技術運用與猴子身上，發現基因編輯的猴子胚胎為研究人員提供了治療HIV的新方法!基因編輯（gene editing），又稱基因組編輯（genome editing）或基因組工程（genome engineering），是一種新興的比較精確的能對生物體基因組特定目標基因進行修飾的一種基因工程技術。因為基因編輯應用於人類是違法與違背倫理的，所以最近有研究人員把基因編輯技術運用與猴子身上，發現基因編輯的猴子胚胎為研究人員提供了治療HIV的新方法!
  • 露露和娜娜,被基因編輯過的人生會怎樣?
    這種治療愛滋病的基因療法不是一般的對體細胞進行修改，而是對胚胎細胞進行基因編輯修改。它與體細胞基因療法的最大區別在於，如果失敗，將影響到下一代，甚至子子孫孫。因為，它們會隨胚胎基因遺傳下去，無窮匱也。
  • 從基因編輯嬰兒談CRISPR-Cas9和CCR5
    作者：1°C2018年11月26日，朋友圈刷屏「世界首例免疫愛滋病的基因編輯嬰兒在中國誕生」，報導稱「一對名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒於11月在中國健康誕生。這對雙胞胎的一個基因（CCR5）經過CRISPR-Cas9基因編輯，這使她們出生後即能天然抵抗愛滋病。
  • 基因療法也許會給HIV病毒感染者帶來希望
    其中一位是被稱作「柏林病人」的蒂莫西·雷·布朗（Timothy Ray Brown），而另一位則是最近才知曉的來自倫敦的匿名病人。 兩例案例中，患者都通過接受骨髓移植來治療了血癌，其骨髓捐贈者也都攜帶了CCR5突變基因。在骨髓移植過程中，會把捐贈者的健康造血幹細胞替換接受者的不健康造血幹細胞，從而可以繼續分化並構成一系列免疫細胞。
  • 中國科學家成功克隆"廣親和"基因 應用前景可觀
    中國科學家成功克隆"廣親和"基因 應用前景可觀 2008年08月18日 10:16 來源：中國青年報 華中農業大學教授、中國科學院院士張啟發領銜的研究團隊，成功分離克隆出一種基因，該基因可促進秈稻與粳稻成功雜交。　　人類目前已栽培利用的水稻主要分為秈稻和粳稻兩種。秈稻一般產於南方，個子矮；粳稻一般產於北方，個子高。水稻雜交多半是在秈稻與粳稻各自的「家族」內部進行，一旦讓秈稻和粳稻「南北通婚」，其「後代」就不堪入目，結實率很低，就跟驢和馬雜交生的騾子不育一樣。
  • 基因療法解題②:從愛滋病「超級倖存者」到「柏林病人」
    從醫學角度說，這次基因編輯嬰兒事件最不同尋常的地方，在於被修改的竟然是受精卵內的一個正常基因！前面已經描述了很多單個基因的突變導致嚴重遺傳疾病的案例。然而根據目前有限的公開消息，嬰兒的健康似乎沒有顯著問題。這背後的生物學機制是怎麼一回事呢？
  • HIV(愛滋病毒)-進化到精妙之巔的生物
    他們隱藏進了正在休眠狀態下的細胞之中，不複製，不活動，進入休眠之中躲避藥物 形成了數量不大，威力卻巨大的病毒庫 而這種研究就是不斷測試一些藥物，注入體內可以在不傷害免疫不會喚醒其他種類病毒只喚醒hiv 將hiv從深層喚醒，使其保持活動狀態被雞尾酒療法殺死，
  • 基因編輯治療愛滋病,向「治癒」又邁出一步
    2007年，國外科學家對愛滋病患者「柏林病人」的治療，讓人類看到了治癒愛滋病的曙光和方向。對「柏林病人」移植了有CCR5-Δ32基因突變的供者骨髓後，病人血液中的HIV病毒得到有效清除，這表明，骨髓移植可以治癒愛滋病。迄今「柏林病人」都沒有查出HIV的復活，因此也被視為人類治癒的第一例愛滋病病人。
  • CRISPR-Cas9基因編輯技術治療癌症、HIV等疾病研究進展
    近年來以CRISPR/Cas9為基礎的基因編輯技術在一系列基因治療的應用領域都展現出極大的應用前景，比如愛滋病、血液病、腫瘤等多種人類頑疾；那麼近期CRISPR-Cas9基因編輯系統在治療癌症和HIV上有哪些突破性進展呢？小編對此進行了盤點，與各位一起學習！原文：Treating Cancer with CRISPR？
  • 世界首例:北大教授以基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病
    在首次完成基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者的過程中，鄧老師和同事們經歷了怎樣的求索？這項技術的原理和前景又如何？閒言少敘，快來文中找到答案！「柏林病人」和「倫敦病人」的提示那麼，如果少了CCR5的幫助，是不是就能阻止HIV的肆虐呢？事實正是如此。隨後的研究發現，CCR5-Δ32純合突變的CD4陽性T細胞具有抵禦HIV感染的能力。這一基因突變後，免疫細胞表面的CCR5受體就會發生變化，愛滋病病毒表面的某種蛋白與CD4陽性T細胞表面的受體結合就無法照常進行了。
  • 北大教授以基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病
    在首次完成基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者的過程中，鄧老師和同事們經歷了怎樣的求索？這項技術的原理和前景又如何？閒言少敘，快來文中找到答案！ 「柏林病人」和「倫敦病人」的提示 那麼，如果少了CCR5的幫助，是不是就能阻止HIV的肆虐呢？事實正是如此。隨後的研究發現，CCR5-Δ32純合突變的CD4陽性T細胞具有抵禦HIV感染的能力。這一基因突變後，免疫細胞表面的CCR5受體就會發生變化，愛滋病病毒表面的某種蛋白與CD4陽性T細胞表面的受體結合就無法照常進行了。
  • 一波三折:Nature Medicine再發文,證實賀建奎敲除的CCR5基因,缺失...
    柏林病人的出現柏林病人——Timothy Ray Brown2007年，Brown在德國柏林接受了骨髓移植，移植骨髓後的他不僅治癒了白血病，體內的HIV病毒也奇蹟般地消失了，Brown 成了史上首個被徹底治癒的愛滋病患者，他就是大名鼎鼎的「柏林病人」，一度是這個星球上唯一被徹底治癒的愛滋病患者。
  • 中國首次完成基因編輯幹細胞,媒體:基因編輯正確的打開方式
    同樣是基因編輯，同樣用於治療愛滋病，在治療原理上完全一致，他們卻得到了完全不同的待遇。因為，鄧宏魁等科學家的研究，才是基因編輯正確的打開方式。針對基因編輯，最大的問題還是倫理的問題。具體到上述兩項研究，我們不能為了治療一種可控的疾病，而引入未知的、不可控的新風險。此前，中國學者已經多次因為倫理問題遭到批評。
  • 基因裡的「網紅」CCR5
    ，成為基因裡的「網紅」，這就是CCR5-32。一個白細胞到底受哪種趨化因子的驅使，取決於其表達的G蛋白偶聯趨化因子受體，比如CD4+ T細胞上的CCR5，但除了驅使白細胞工作，CCR5還給細胞吸引來了強大的對手——HIV-1。對於大多數HIV-1菌株而言，CCR5是這種病毒進入宿主細胞所必須的。當然，如果HIV-1感染數年都未得到治療、獲得性免疫缺陷越來越明顯的時候，HIV-1會轉而通過另一種趨化因子受體-CXCR4來感染細胞。
  • 基因療法和活細胞療法
    基因療法和活細胞療法人體大約有10萬個基因，它們保證了人體的正常運轉，一旦基因出現缺陷就會導致人得病。基因缺陷是造成百分之二十五的生理缺陷、百分之三十的兒童死亡和百分之六十的成人疾病的病因，與人類的健康有密切的關係。