2020年5月31日讯/生物谷BIOON/---人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV),即艾滋病(AIDS,获得性免疫缺陷综合征)病毒,是造成人类免疫系统缺陷的一种病毒。1983年,HIV在美国首次发现。它是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒(lentivirus),属逆转录病毒的一种。HIV通过破坏人体的T淋巴细胞,进而阻断细胞免疫和体液免疫过程,导致免疫系统瘫痪,从而致使各种疾病在人体内蔓延,最终导致艾滋病。由于HIV的变异极其迅速,难以生产特异性疫苗,至今无有效治疗方法,对人类健康造成极大威胁。

自上世纪八十年代以来,艾滋病的流行已经夺去超过3400万人的生命。据世界卫生组织(WHO)统计,据估计,2017年,全世界有3690万人感染上HIV,其中仅59%的HIV感染者接受抗逆转录病毒疗法(ART)治疗。目前为止HIV仍然是全球最大的公共卫生挑战之一,因此急需深入研究HIV的功能,以帮助研究人员开发出可以有效对抗这种疾病的新疗法。为阻止病毒大量复制对免疫系统造成损害,HIV感染者需要每天甚至终身服用ART。虽然服用ART已被证明能有效抑制艾滋病发作,但这类药物价格昂贵、耗时耗力且副作用严重。人们急需找到治愈HIV感染的方法。

即将过去的5月份,有哪些重大的HIV研究或发现呢?生物谷小编梳理了一下这个月生物谷报道的HIV研究方面的新闻,供大家阅读。

1.我国科学家揭示HIV-1病毒核心进入宿主细胞核机制
doi:10.1007/s11427-020-1716-x


在一项新的研究中,来自中国科学院和华中科技大学的研究人员通过联合使用细胞分子成像和电子显微镜,发现了HIV-1病毒核心是如何进入宿主细胞核的。相关研究结果于2020年5月14日在线发表在Science China Life Sciences期刊上,论文标题为“HIV-1 viral cores enter the nucleus collectively through the nuclear endocytosis-like pathway”。

2020年5月HIV研究亮点进展

图片来源:NIAID。


人们普遍认为,HIV-1感染细胞的过程包括以下步骤:膜融合、病毒核心释放、逆转录、细胞质中的衣壳解体、病毒基因组进入细胞核、病毒基因组整合,然后利用宿主细胞系统进行自我复制。然而,最近的研究已发现,病毒衣壳也存在于细胞核中,并在整合位点选择和免疫逃逸中发挥着作用。

这些研究人员对HIV-1和宿主细胞的选定成分进行了不同的标记,以便能够动态跟踪病毒与宿主细胞之间的相互作用。他们发现,在进入细胞后,HIV-1病毒颗粒沿微管移动,选择性地聚集在微管组织中心(MTOC),这会导致附近的核膜发生变形、内陷和修复,从而形成包裹住病毒核心的核囊泡。随后,核囊泡内膜破裂,将HIV-1释放到细胞核内。这种现象类似于细胞内吞,因此被命名为“核内吞样途径(nuclear endocytosis-like pathway)”。他们初步研究了涉及这一过程的因素。

2.Science子刊:揭示异基因造血干细胞移植后存在HIV重新感染的脆弱窗口
doi:10.1126/scitranslmed.aay9355


为了治疗不同类型的血癌,一些HIV感染者需要接受异基因造血干细胞移植。在这些移植过程中,这些患者的大部分免疫细胞会被消除。然后,来自健康供者的造血干细胞被用来替换患者受损的骨髓,恢复他们的免疫系统。

在一项新的研究中,来自德国、法国、西班牙、比利时、意大利、英国和荷兰的研究人员收集了16例患者在进行异基因造血干细胞移植前后的临床、病毒学和免疫学数据。他们观察到,尽管存在HIV特异性T细胞的重新激活,但是在异基因造血干细胞移植后,T细胞重建不完全。一段时间的高免疫激活表明存在HIV病毒库重新播种的“脆弱窗口(window of vulnerability)”。这些有价值的数据可能为帮助其他处于类似情况的人提供线索,更一般的是为治愈HIV感染提供线索。相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“Vulnerability to reservoir reseeding due to high immune activation after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation in individuals with HIV-1”。

论文第一作者Johanna Eberhard博士说,“在异基因造血干细胞移植后的最初几周里,供者细胞和患者细胞仍然共同存在,CD4+ T细胞(辅助性T细胞)被强烈激活。这种激活可能会促进HIV病毒重新激活,并且在不断扩大的CD4+ 供者T细胞中重新播种。”

在与法国巴斯德研究所的研究人员合作中,Eberhard博士发现供者细胞针对HIV蛋白的新的特异性T细胞反应也在这段时间之后产生。这表明供者细胞在增殖过程中接触到了HIV病毒,并且已经学会了对它们作出反应。Eberhard博士说,这证实了“脆弱窗口”的存在,在这段时间内,HIV对供者细胞的感染可能会发生。

3.Nat Med:重磅!新型HIV疫苗策略或能增强并延长灵长类动物机体的免疫力!
doi:10.1038/s41591-020-0858-8


近日,一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中,来自斯坦福大学医学院等多家机构的科学家们通过研究揭示了一种新型的疫苗策略或能明显增强并维持猴子体内抵御HIV的保护力,此外,本文研究结果对于免疫学家寻找针对诸如冠状病毒等其它疾病的疫苗策略也具有广泛的意义。

研究者Pulendran说道,迄今为止,所有获批的疫苗都是通过诱导抗体来中和病毒的,然而诱导并维持高水平的中和性抗体似乎是一件非常艰巨的任务;我们已经证明,通过刺激免疫系统的细胞臂就能获得抵御HIV的强大保护力,甚至利用较低水平的中和性抗体也是如此。这项最新研究中,研究者采用了一种双重方法旨在刺激血清和细胞免疫力,他们在40周的时间里给予3组共15只恒河猴进行疫苗接种,第一组接受了多次Env的连续接种,Env病毒的外膜蛋白,其能刺激抗体产生,当与佐剂形成化学混合物后就能用于开发增强机体整体免疫系统的疫苗;第二组恒河猴的接种方式与第一组相似,但研究者给其额外注射了三种不同的病毒,其中每一种都经过了改造具有传染性但并不危险,每一种修饰的病毒都含有编码病毒蛋白Gag的基因,这种蛋白质能刺激细胞免疫力的产生;第三组为对照组,研究者仅给予注射了佐剂。

当为期40周的疗程结束时,所有动物都被允许额外休息40周,随后对仅接种Env的动物组进行疫苗强化注射,进行了另外4周休息后,动物们接受了10次SHIV(HIV的猿类版本)的暴露,研究者发现,仅接受佐剂治疗的对照组猴子感染了HIV,而在Env和Env+Gag组中,动物们都经历了抵御病毒感染的显著保护作用;值得注意的是,即使机体缺少较高水平的中和性抗体,一些Env+Gag组动物(但Env动物都没有)仍然没有被感染,研究者认为,中和性抗体升高的血清免疫反应或许是决定疫苗有效性的来源。

此外,Env+Gag组中动物所得到的保护时间明显增加了,在经过20周的休息后,6只Env组猴子和6只Env+Gag组猴子接受了额外的SHIV的暴露,这一次,有4只Env+Gag组猴子(仅有1只Env组猴子)没有被感染。研究者推测,这种改善是由疫苗刺激的称之为组织驻留记忆T细胞的免疫细胞的产生所致,这些细胞会迁移到病毒进入机体的位点并在那里停留一段时间充当哨兵,如果其再次发现病毒的话,这些细胞就会被激活,分泌出信号促进附近其它免疫细胞共同消灭HIV。

4.Science子刊:研究揭示HIV逃脱治疗的机制
doi:10.1126/scitranslmed.aaz0802


根据耶鲁大学的研究人员5月13日在《Science Translational Medicine》杂志上发表的研究,对于艾滋病患者而言,即使成功地进行了抗逆转录病毒治疗,HIV仍可在数十年的免疫系统细胞中处于隐藏休眠状态,并重新出现以威胁患者的生命。如今,耶鲁大学的研究人员已经发现了一种有关这种病毒如何完成这种隐秘技巧的分子机制。

长寿的CD4 T细胞是艾滋病毒的避风港,HIV能够通过将其基因组DNA与T细胞基因组整合在一起,从而逃脱免疫系统的识别。然而,由于病毒此时处于非活性的状态,因此没有留下任何痕迹来标记其位置。

2020年5月HIV研究亮点进展