2016年08月19日讯 近些年来,科学家们在探索HIV致病机制、靶向性疗法上花费了巨大精力,如今研究者们也取得了一些可喜成果,那么本月有哪些值得一读的跟HIV相关的研究呢,不妨往下看。
从原子水平揭示为何HIV能够逃避免疫系统检测
在一项新的研究中,来自英国医学研究委员会(MRC)分子生物学实验室和伦敦大学学院的研究人员发现HIV用来感染细胞同时逃避免疫系统检测的一种关键特征。这一发现提供一种新的药物靶标和重新评估现存HIV疗法以便改善它们的疗效的机会。相关研究结果于2016年8月10日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“HIV-1 uses dynamic capsid pores to import nucleotides and fuel encapsidated DNA synthesis”。
HIV是一种逆转录病毒,这意味着它不得不将它的RNA基因组逆转录为DNA以便感染细胞。在以前,人们并不知道这种病毒如何获得它所需要的遗传物质的构造单元(即核苷酸)。重要的是,人们也并不知道HIV如何在不激活用来检测外源DNA的细胞警报系统的情形下做到这一点。
HIV被称作衣壳的蛋白外壳所包围着。如今,科学家们发现当HIV制造它的DNA时,它躲藏在这种衣壳内。在这项新的研究中,研究人员利用一种混合方法(hybrid approach)区分不同状态下HIV衣壳的原子结构和构建HIV突变体以便观察这如何导致HIV感染发生变化。这就允许他们发现HIV衣壳中存在类似虹膜的孔,这些孔就像眼睛中的虹膜那样打开和关闭。这些孔以非常高的速率吸收HIV复制所需的核苷酸,同时排出任何不想要的分子。这有助解释为何HIV如此成功地躲避免疫系统识别。
重磅!科学家开发出全球首个测定HIV药物耐受性突变的新一代测序技术
在第68届美国临床化学年会暨临床实验室医疗设备博览会(AACC Annual Meeting and Clinical Lab Expo)上,来自新加坡基因测序公司Vela Diagnostics的研究人员推出了全球首个检测HIV药物耐药性突变的新一代测序技术,该技术在帮助临床医生优化HIV治疗体系上扮演着重要的作用,同时其还可以帮助科学家们主动出击,最大化地减少全球抗逆转录病毒药物耐受性流行的发展。
治疗HIV感染的抗逆转录病毒疗法的使用在过去十年里急剧增长,而且这种疗法也是目前全球采用的终止艾滋病公共卫生威胁计划的一部分;据世界卫生组织数据显示,HIV药物耐受性的并发性增长会通过抵消抗逆转录病毒药物抑制HIV及AIDS进展的作用,从而就会破坏掉科学家们多年来的努力;因此检测患者对HIV药物的耐受性是确保患者可以接受有效治疗的关键,同时对于有效管理抗逆转录病毒药物的耐受性也是非常重要的。
我们距离治愈艾滋病到底还有多远?
治愈HIV经常被称作HIV研究的最终梦想。虽然有效的抗HIV药物已经将艾滋病转变成了一种慢性可控的疾病,你可以携带着HIV一直生活,并且不会死于HIV感染,但终生治疗与完全治愈仍然存在很大不同。
如果能找到一种既经济又能够规模化开展的HIV治愈方法,能够在马拉维共和国的乡村和澳大利亚的悉尼城市发挥同样的作用,这样才有希望实现在全球清除HIV新发感染的目标,同时还能让那些病毒携带者的生活发生巨大转变。治愈研究必须制定这样的目标:优先考虑可能在全世界发挥作用的干预措施,而不仅仅局限在医疗系统高度发达的区域。
现在寻找HIV治愈方法的研究得到了越来越多的关注。在过去四年中相比于其他HIV研究项目的投资来说全球向治愈研究领域的投资已经翻番。
但是考虑到抗逆转录病毒药物在治疗和预防HIV感染方面的有效性,在全球健康研究背景下治愈研究仍然存在许多关于优先级设定的重要问题。
英国科学家发现消灭艾滋病毒的有效途径
来自伦敦剑桥大学和英国皇家学院的科学家通过冻结蛋白质外壳中的小孔,成功抑制了艾滋病毒的繁殖。病毒通过这些微孔来建造传染性DNA。生物学家将这项研究的有关报告发表在《自然》杂志之上。 艾滋病毒属于逆转录病毒。为了感染细胞,它必须将组成其基因的RNA转换成DNA。然而,科学家们不知道病毒如何获取必要的核苷酸--遗传物质的基石。另外,他们也不清楚艾滋病毒是如何成功保护其DNA免受保护系统识别细胞的。
研究人员研究了衣壳的分子结构--由蛋白质组成的病毒外壳。此外,病毒学家已经创建了艾滋病毒的突变版本,用来了解衣壳的变化如何影响它的感染能力。事实证明,在外壳中存在特殊的微孔,其形状类似于隔膜。核苷酸通过它们进入内部,其中包括那些负责识别外源DNA的其他外来分子。当科学家通过六溴苯阻塞微孔的时候,病毒丧失了自我复制的能力。
研究人员强调,他们测试的抑制剂不能通过血浆膜渗透到细胞中。然而,他们希望在将来能够解决这个问题,并且创造针对艾滋病毒的有效药物。在这种情况下,病毒将无法繁殖并抑制免疫系统活性,有助于防止感染发育艾滋病。
2007年,一名同时患有白血病和艾滋病的“柏林病人”在接受具有CCR5-Δ32突变的造血干细胞移植后,血清中的HIV病毒得到有效清除,实现了艾滋病的“功能性治愈”。因此,通过基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因,
再将编辑后的细胞移植到艾滋病患者体内有可能成为“功能性治愈”艾滋病的新策略。如何在造血干细胞中进行高效基因编辑,一直是该领域实现临床应用的关键瓶颈。2017年,邓宏魁研究组建立了利用CRISPR/Cas9进行人造血干细胞基因编辑的技术体系。
经过基因编辑后的人造血干细胞在动物模型中长期稳定地重建人的造血系统,其产生的外周血细胞具有抵御HIV感染的能力,该研究成果发表在《Molecular Therapy》(美国基因与细胞治疗协会旗下期刊)上。为了实现该技术在临床上的应用,在此基础上进行了一系列的优化。基于此优化技术体系,在通过原解放军第307医院伦理委员会审批后,
该研究组进行了ClinicalTrials.gov网站上临床研究注册(NCT03164135)。据了解,CRISPR/Cas9系统是一种存在于古细菌中的针对入侵病毒和质粒的适应性免疫系统,可通过其gRNA定位于DNA靶序列上的PAM,直接与DNA靶标碱基配对对目标基因进行剪切以形成DSB,随后启动机体的自我损伤修复机制,并产生敲入或敲除的效应。
近五年来,艾滋病疫苗国家工程实验室(吉林大学疫苗研究中心)共承担各类国家级科研项目14项,科研经费为5043万元,其中包括艾滋病疫苗研究领域 “863” 计划课题3项,分别是“艾滋病疫苗DM-GPE的研究(批准编号2006AA02A220)”、“抗艾滋病疫苗和药物临床研究(批准编号:2005AA2Z3H10)”、“抗HIV-1中国流行株艾滋病疫苗的研究(批准编号:2003AA219090)”,均已按计划该完成并通过鉴定;“十一五”重大科技专项“新型艾滋病疫苗的研究”(批准编号:2008ZX10001-012);6项国家自然科学基金等;申请和获得疫苗及制剂研究相关的国家发明专利11项(包括7项艾滋病疫苗的专利);在国内外学术刊物发表学术论文100余篇,其中包括多篇高水平论文发表在国际知名杂志如:Science、Gene&Development,Journal of Virology, AIDS,Journal of Controlled Release, Biomatierials, Small, Eur J Pharm Biopharm。
艾滋病疫苗国家工程实验室在艾滋病疫苗基础研究和应用研究领域开展了大量的研究工作,不但具有创新性,同时也注重这些成果的转化,获得了经济和社会效益,取得了一系列优异的研究成果:
1.在对我国进行了系统的流行病调查的基础上,设计了针对于我国艾滋病流行株的HIV-1疫苗,该疫苗不同于国际上已经开展临床研究的疫苗设计方案,将GagPol和Env结构基因一起构建在DNA疫苗和MVA中,并对它们进行修饰,使疫苗靶抗原包括了几乎所有的HIV-1结构蛋白,这些靶抗原在机体细胞内高效表达,形成病毒样颗粒,可同时诱导细胞免疫和体液免疫反应,更大程度的提高疫苗保护效果;采用DNA疫苗和MVA病毒载体疫苗联合使用的免疫方案,大大提高了针对艾滋病病毒的特异性免疫反应强度。2006年该疫苗第一个完成了I期临床研究,取得了预期的结果,I期临床试验表明,未发生严重不良反应,同时能够在人体产生较强的针对HIV-1特异性免疫应答,该疫苗已经于2009年3月份开始进行Ⅱ期临床研究。目前第一阶段的结果显示了疫苗具有很好的安全性。
2. 在HIV-1的致病性机理及抗艾滋病新药的设计方面,第一个阐述了艾滋病病毒逃避宿主防御系统而导致机体发病的机理,研究成果于2003年11月发表在国际权威杂志 “Science”上,该论文已经被引用359次。进一步的研究工作发表在“J.Virol”、“Gene& Development”杂志上。此发现引起了全世界艾滋病防治领域科学家的关注,为研究艾滋病在体内逃逸抗病毒因子的作用机理提供了理论基础,填补了艾滋病基础理论研究的空白。目前本实验室正在根据此作用靶点设计和开发小分子抑制剂,已经取得了一定的进展。
3.建立了DNA疫苗和病毒载体疫苗设计、研制和生产工艺研究技术平台,和艾滋病疫苗质量控制研究技术平台,在国内首先建立了艾滋病疫苗的质量控制标准。
4.蛋白多肽、脂质体疫苗研究方面熟悉不同性质脂质体的设计、制备及性状表征方法。
5. 近年来,本实验室在腺病毒基因工程改造方面积累了大量经验,研究方向包括以腺病毒为载体的疫苗研究和表达自杀基因进行的肿瘤基因治疗、靶向性以及条件性复制腺病毒的研究等。在这个过程中我们获得了包括带有检测信号的多种中间载体以及病毒包装细胞系,并已具备了较为成熟的载体构建、细胞培养和病毒包装、纯化技术。根据序列比对, 选择了Ad37和Ad43的L1,L2和L4,进行单独或同时替换Ad5相应结构,在考察改造腺病毒载体对预存免疫的逃避能力的同时,考察不同替换对腺病毒组装的影响,本研究工作已经获得了很好的结果,正在与美国的哈佛大学的Dan H.Barouch教授,以及Johns Hopkins大学公共卫生学院开展国际合作,对所获数据进行双重鉴定,以获得很准确可信的结果。
6. 本实验室在非病毒载体的研究方面也取得了很大的进展,通过有机合成和超分子组装,将多种合理功能装配于DNA疫苗传输体系,制备了高效的传输DNA疫苗的非病毒载体,设计并合成一系列糖基化的阳离子聚合物PLGA微球、葡聚糖、甘露糖修饰的阳离子聚合物,金纳米颗粒和磁颗粒,从而提高DNA疫苗用于体内时候的物理化学稳定性,并通过甘露糖修饰靶向树突细胞,有效的模拟病毒的特征。从而可以更好的靶向并转染细胞,在低剂量的DNA疫苗的情况下诱导强烈的免疫反应。在该领域的研究成果已经在“Small”、“Biomaterials”、“JCR”等杂志上发表论文5篇。
7. 建立了几种疫苗临床前研究评价体系,包括动物模型的建立,通过修饰HIV-1,使之能够感染恒河猴和/或非洲绿猴细胞,从而建立了可用于评价疫苗和抗HIV-1药物的细胞模型。建立了中和抗体评价体系和细胞免疫评价体系的标准化程序和方法。
8.建立了标准化的艾滋病疫苗临床研究基地,与中国药品生物制品检定所和广西疾病预防控制中心建立了长期的合作关系,并在国内首先开展并圆满完成了艾滋病疫苗的I期临床试验。
自艾滋病发现以来,已经有超过2500万个生命被它夺走,要想对付这个恶魔,首先必需了解这种病毒作用的方式,近期来自格莱斯通研究院,加州大学旧金山分校的研究人员在Nature杂志上发表了两篇论文,首次针对HIV病毒如何与细胞相互作用的整个系统元素进行了解析,为研发出更多,更有效的治疗方法提供了重要信息,这也是艾滋病研究领域的一项里程碑式的成果。
这项研究由格莱斯通研究院的Nevan J. Krogan博士等人领导完成,Krogan博士表示,“HIV病毒能成功侵入人体的一个关键就是它有一套快速袭击的方法,比如利用人体的蛋白对付我们自己”“但是目前我们解开了这个复杂过程之谜,这朝着新型药物研发迈进了一大步,也有利于我们在这场战争中取胜。”
目前全球有三千三百万人感染艾滋病病毒,其中美国占据约4%,我国的最新数据(截至2011年9月底)表明,艾滋病病毒感染者和病人42.9万例,其中病人16.4万例,死亡8.6万例。俗话说:知己知彼,百战不殆,要想拯救被HIV病毒侵害的病患,首先就需要了解艾滋病病毒的作用方法。
在这项最新研究中,研究人员完成了两部分蛋白相互作用的解析,首先他们构建了一个包含所有可能出现的蛋白相互作用中的蛋白的整体系统分析——这包括病毒制造的蛋白,也包括人体制造的蛋白。之后研究人员又将这些超过500个蛋白相互作用,消减为一个,一个最有助于HIV感染的相互作用:人类蛋白CBF?与HIV病毒蛋白Vif之间的相互作用。
通常在HIV感染后,一个称为APOBEC3G的限制因子能作为抑制分子,阻止病毒到达其目的地——CD4 T细胞,这种细胞是免疫系统的主要作用元素,但是研究人员发现当HIV蛋白Vif结合在人体蛋白CBF?上的时候,Vif作用加强,而APOBEC3G则含量降低了,这导致APOBEC3G组织HIV病毒的能力下降,同时病毒就能无障碍的影响CD4 T细胞了。
“这是首次针对HIV与细胞相互作用的整体全面分析”,文章的另外一位作者,美国NIH国立综合医学研究所执行主任Judith H. Greenberg表示,“这项工作是一项生物物理研究提升我们对于疾病认识的典型例子,也为我们指出了一种可能的治疗靶标。”
以上是相关文献,所以你要问的是什么?
艾滋病疫苗还在研究的路上,任然需要一些时间研制。
这两天艾滋病又上了一回头条。起因是,强生公司在7月24日的第九届国际艾滋病协会学术会议上,报告了他们最新的研究成果——一项名为APPROACH(本意为“接近”)的已经进行了1期和2a期临床试验的艾滋病疫苗研究。?
艾滋病疫苗并不是第一次看到了,关键在于,他们给出的数字太耀眼:100% (疫苗在健康受试者体内成功诱导HIV抗体应答的比例)和94%(临床前实验中降低的单次暴露感染风险)。这两个数字并非夸大其词,也确实意味着艾滋病疫苗研究又取得了巨大进展。?
但是先别忙着激动,如果你真正地理解了这两个数字背后的意义,就知道艾滋病疫苗虽然是向前迈了一步,却远没有到离我们咫尺之遥的地方。?
一位卫生保健中心的工作者正在注射疫苗。(来源:HIV Vaccine Trials Network)?
这两个数字到底是什么意思??
有些新闻报道说:“志愿者对HIV疫苗耐受性良好,并且100%产生了对抗HIV的抗体。”这句话是强生公司主页发布的新闻稿直译,其本身并没有任何错误。然而,如果将“产生抗体”等同于“起到保护作用”,那就是大错特错了。?
产生了抗体却没有足够保护作用的情况至少有以下三种:?
1. 抗体效价不够,不足以抵御艾滋病毒的侵袭。?
医学上,用抗体效价来评估抗体与抗原有效结合的程度,即抗体的作用力。艾滋病的病原体HIV是可以感染人类CD4 T细胞并在其中繁殖的病毒。抗体的产生,虽然有助于识别体内游离的病毒或是被感染的T细胞,并引导其他免疫细胞去攻击消灭它们,但是如果抗体的浓度太低,或者引起的反应太弱,就很有可能在病毒进入人体后无力抵御,从而放任病毒在人体内侵袭繁殖。?
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2. 抗体效价无法维持足够长的时间?
在接种疫苗之后,不能在体内长期存留的免疫原,是无法持续地刺激免疫系统的。一些利用灭活病原体或者病原体成分作为免疫原的疫苗,随着接种时间的远去,体内的抗体浓度也越来越低。如果抗体效价低于阈值,就无法起到防护作用。?
而我们都知道,艾滋病毒感染人体之后,发病之前是有一定潜伏期的。在潜伏期中,感染者虽然自身没有察觉带毒,但是却可以传染给其他人。因此,艾滋病的特点是高危人群会长期暴露在艾滋病感染风险之下。?
如果接种疫苗产生的抗体只在很短时间内维持对人体的保护作用,那么,这样的疫苗并不能成为预防艾滋病的有效手段。?
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3. 抗体无法识别的病毒亚种感染人类?
30多年来,许多科学家致力于制造艾滋病疫苗,却屡屡失败的原因之一,就是HIV病毒的变异速度远远超出疫苗的开发速度。时至今日,世界上不同的地方流行着许多不同亚型的HIV病毒。此次强生公司研发的疫苗,就是用多种HIV亚型的抗原联合体进行免疫,以达到诱导能够识别不同亚型HIV的抗体。?
然而,HIV病毒最擅长摇身一变,逃过现有抗体的法眼继续兴风作浪。如果艾滋病疫苗不能诱导以不变应万变的免疫反应,那么在抗艾战争中只能匆匆打个酱油。?
“艾滋病毒研发的最大挑战之一就是病毒的多样性。”世界著名研究机构BIDMC病毒和疫苗研究中心主任Daniel Barouch如是说。?
另一个容易被误解的结论就是,此种疫苗在临床前实验中将单次暴露感染风险降低了94%。有些新闻直接将这个数据解读为,在人体内的效果,其实这完全是误解。?
所谓临床前试验,是指利用体外细胞培养、或是动物体内实验来研究药物的药效、毒性、药代动力学等特征,离临床试验还很远,离上市普及使用就更远。而此次的94%,就是在猴子体内的实验效果。然而猴子与人毕竟不同,无法被真正的HIV感染,所以在实验中用来感染猴子的病毒是一种被改造过的病毒——SHIV(simian human immunodeficiency virus,猿人类免疫缺陷病毒)。然而,SHIV毕竟不能完全预测HIV在人体内感染的方方面面。具体效果如何,还要看各期的临床试验。?
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艾滋病毒(图片:Ian Cuming/Getty)?
强生公司的此项研究也确实给出了临床1期和2a期的实验效果,其结论就是,接种疫苗的受试者耐受性良好,并且100%产生了能够识别HIV的抗体。此次发布的1/2a期临床试验数据为接下来的临床试验提供了大力支持。?
研究者在报告中表示,此种疫苗的进一步临床试验已在计划中,预计将于2017年底到2018年初,在南非的2600名HIV阴性女性中开展。?
其实,进入到临床试验的艾滋病疫苗并非绝无仅有。?
日前,正在南非进行的HVTN 702就是一项有5400名18到35岁青年男女参与的艾滋病疫苗有效性实验。艾滋病疫苗实验“扎堆般地选在南非是因为,南非每天都有1000多人被诊断出患上艾滋病。HVTN 702受试者将在1年多的时间内接受5次接种,然后在接下来的2年内进行追踪观察,其结果将于2020年公布。?
HVTN 702的试验是基于2009年于泰国进行的由同一个开发机构展开的,名为RV144的艾滋病疫苗临床试验。RV144的结果显示,它所测试的疫苗在免疫后3.5年内,对于预防艾滋病感染有31%的有效性。即便是很有限的保护力也会好过没有保护,这也是艾滋病疫苗临床试验得以大力推行的原因之一。?
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2016年7月18日,在第21届世界艾滋病论坛召开之初,南非德班进行的积极游行。此时即将在南非展开的HVTN 702艾滋病疫苗临床试验已经在计划之中。(来源: VOA news)?
挖了这么多艾滋病疫苗的历史,你是不是也终于明白了距离真正有效的艾滋病疫苗上市还有很长的路要走呢。?
其实不单单是预防,就治疗方面,现代医学也没有研究出哪怕一种能够治愈艾滋病的疗法来。唯一一例痊愈的艾滋病例是著名的“柏林病人”,但并不是人人都有他的好运气。所以现阶段来说,最好的预防艾滋通过性传播的手段依然是物理隔离——安!全!套!?
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(来源:网络)?
值得一提的是,在未感染HIV的情况下,如果预知自己有暴露于HIV病毒的危险,或者在暴露后非常短的时间内,可以服用暴露前阻断药PrEP(pre-exposure prophylaxis)和暴露后阻断药PEP (post-exposure prophylaxis),来防止被HIV感染。对于一部分预知自己有HIV暴露危险的人,比如HIV患者的伴侣,PrEP能够成为他们保护自己的有力武器。?
而对于那些不慎暴露于HIV的人,例如,为艾滋病患者手术中受了伤的医生,PEP的存在给了他们一个抢救自己的机会。然而,由于PrPE和PEP的价格十分昂贵并且有非常大的副作用,坚持服用需要超常的毅力,并且其阻断效率也并不能达到100%,因此其应用也受到很大限制。?
文章的最后,再次提醒每个人,想要免于艾滋病感染,必须杜绝高危性行为,请大家千万要用大脑而不是下半身来支配自己的人生。?
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(来源:NIH)?
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