让HIV难以入侵:新型艾滋病疗法调整免疫细胞基因

研究人员发现了干扰HIV感染重要辅助受体的新方法,目前的成果令人鼓舞

波士顿——一种新型HIV疗法可能涉及改变人体免疫细胞中的基因,并最终也可能改变其干细胞中的基因。它甚至可能最终治愈这种致命疾病。周一在第18届逆转录病毒和机会性感染会议上,展示了这方面令人鼓舞的进展。

各个环节已经逐渐到位。首先是人们认识到HIV进入细胞是通过抓住细胞表面的CD4受体分子,然后再抓住一个辅助受体分子——最常用的一种叫做CCR5。

随后发现了编码CCR5基因的delta-32突变。从父母一方遗传到一个拷贝的个体,其细胞上的CCR5受体较少,更不易感染HIV,如果感染,疾病进展也比没有突变的人慢。


支持科学新闻事业

如果您喜欢这篇文章,请考虑订阅以支持我们屡获殊荣的新闻事业。 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能继续产出更多关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的报道。


如果从父母双方都遗传了突变基因,结果就是完全没有CCR5受体,这使得HIV几乎不可能进入细胞。大约1%的欧洲人拥有这种双重变异。

制药公司以此为线索,开发出一种化学阻断CCR5受体的方法,从而人为地阻止HIV进入细胞。结果是小分子药物马拉维若克,自2007年以来已上市。

“柏林病人”
同年,德国研究员格罗·许特尔正在治疗一位接受HIV感染治疗的患者,这位患者患上了急性髓系白血病。白血病的治疗包括用放射和化疗有效清除免疫系统,然后进行包含干细胞的骨髓移植,以重建新的免疫系统。

他对使用携带双重CCR5突变的捐赠者的骨髓移植的可能性很感兴趣。他的患者最初要求匿名,后来被称为“柏林病人”,欣然接受了这项实验。

幸运的是,在德国捐赠者登记处中,与患者HLA(人类白细胞抗原)组织配型良好(防止移植排斥反应所必需)的捐赠者中,有一位携带罕见CCR5双重突变的捐赠者。

治疗继续进行:白血病的复发需要第二轮放疗和化疗,然后进行携带CCR5 delta-32突变的干细胞骨髓移植。在停止所有抗HIV药物之前,新的干细胞被给予时间来建立新的免疫系统。

什么也没有发生。通常,当HIV感染者停止治疗时,即使是无法检测到的病毒也会迅速反弹到非常高的水平,通常在几周内。医生和患者等待着,几个月过去了,仍然没有病毒再次出现。他们得出结论,他们已经证明了他们的假设;患者显然已被治愈HIV。

他们在整个实验过程中避免了公众的关注,但最终对结果足够有信心,于2009年在《新英格兰医学杂志》上发表了关于该病例研究的论文

锌指
这项原理验证令人感兴趣,但很难看出它如何能应用于少数患者之外的更多人。

除非有医学上合理的理由这样做,例如治疗癌症,否则不能用放射和化疗摧毁患者的免疫系统。对于许多患者来说,找到匹配的骨髓已经足够困难了。加上罕见双重CCR5突变的要求,问题呈指数级增长。

一种可能的选择是将研究重点从干细胞及其产生各种细胞的多能性,缩小到对HIV重要的特定免疫细胞。CD4+ T细胞是自然的选择。这些T细胞表达CD4受体,是免疫系统的关键组成部分,也是HIV感染和繁殖的最主要目标。

位于加利福尼亚州里士满的制药公司Sangamo BioSciences开发了一种“锌指”技术,该技术可以定位到细胞DNA的CCR5部分,并人为地创造出与delta-32突变功能等效的效果。他们与非营利组织加州再生医学研究所共同支持了周一宣布的这项研究,该研究所是加州于2004年通过发行30亿美元债券设立的,旨在促进干细胞研究。

这项首创研究涉及加州大学洛杉矶分校和旧金山分校的六名年龄在48至55岁之间的男性患者。他们都感染HIV 20至30年,但正在接受治疗,并将HIV抑制到检测水平以下。但是,数十年的感染已经造成了损害;他们的CD4+ T细胞计数在200到500之间,不到正常值的一半。

该研究通过一种称为血细胞分离术的过程,从患者血液中收集循环的CD4+ T细胞。在一个中央处理机构中,细胞通过锌指技术进行修饰,然后将那些成功改变为携带delta-32突变的细胞进行扩增,或大量培养。最后,将300亿个细胞输回患者体内。

结果很快就显现出来,这是I期安全研究(而非II期疗效研究)的一部分。Quest Clinical Research的研究负责人Jay Lalezari表示,“细胞的植入和扩增非常显著,比预期的增加了三倍。”在六名患者中的五名中,总CD4+ T细胞计数至少增加了100个。这些变化持续存在,治疗后三个月,血液中67%的细胞显示出修饰。

研究人员在研究过程中采取了许多其他措施,所有这些措施似乎都朝着积极的方向发展。Lalezari说,这“可能和我们对这个人群的期望一样好”。

一位受试者的经历
Matt Sharp是一位资深的HIV治疗活动家,他担心自己的CD4+ T细胞计数过低。这意味着他必须服用各种药物作为预防措施,以防止机会性感染的发生。这也意味着他必须忍受这些药物的副作用。因此,他选择参加了锌指研究。

他很高兴自己的CD4+ T细胞计数大约翻了一番,达到500以上,并且到目前为止已经保持了六个月。这意味着他能够停止服用预防性药物。

哥伦比亚大学内科和外科医学院的艾滋病研究员、周一公布结果的逆转录病毒会议副主席斯科特·哈默说,“这是将分子生物学带入临床的早期工作……我们不应该现在就举旗宣布我们已经解决了问题。”

Lalezari对此表示赞同,并强调这项概念验证研究表明,从技术上讲,这项工作是可行的,而且是安全的。该程序的真正考验将来自于患者停止治疗时。病毒会继续受到抑制,还是他们必须重新开始药物治疗?

治愈可能需要的另一步是开发针对CXCR4(HIV有时用来进入细胞的另一种辅助受体)的平行基因“修复”。而且,经过修饰的CD4+ T细胞可能会有其生命周期,并且必须定期补充。或许修改干细胞作为更持久的HIV感染保护来源是有意义的。然而,这又引出了另一系列问题。

Sharp对停止他的HIV药物治疗方案持谨慎态度。他觉得自己的免疫系统很脆弱,正在等待观察该疗法对其他CD4+ T细胞计数较高的患者的成功程度。但他确实期待着未来发展可能带来治愈,并让他完全停止服用HIV药物的那一天。

© . All rights reserved.