艾滋病+基因=What?
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自1981年世界第一例艾滋病病毒感染者發現至今,短短30多年間,艾滋病在全球肆虐流行,已成為重大的公共衛生問題和社會問題。據WHO最新公布的數字,迄今為止,全世界已超過3500萬人攜帶艾滋病毒,大多數艾滋病人因缺少有效的治療藥物而最終過早的走向生命的終結。近年來,隨著人們對性開放包容程度的日趨增加,艾滋病新增速度也以日劇增,僅2015年,全球新發艾滋病毒感染者已達到210萬,其中75%的感染者主要集中在15個國家,比如在撒哈拉以南的非洲,奈及利亞、南非和烏干達三個國家的新增艾滋病感染人數佔總數的48%。
根據最近聯合國艾滋病規劃署的報告,人類有望於在「2030年終結艾滋病」。為了實現這一願望,全世界各國政府、組織機構都需要共同努力,當然這其中也缺少不了不斷從事艾滋病研究的各位科學家們。
目前,針對艾滋病的治療尚無特效或根治性治療方法。雖然雞尾酒療法在減輕患者痛苦、延長患者壽命等方面取得了一定的效果,但藥物只能控制病毒複製,不能徹底清除病毒。基因治療是取代疫苗或藥物治療的可行性方法之一,有望通過對感染個體嵌入一個或者多個基因抵抗艾滋病病毒。下面,小編為大家盤點一些近年來發生在艾滋病基因治療領域的突破性研究。
遏制CCR5基因
2005年,蘇州大學李凱等人發表《人類疾病的基因治療》一文,強調了CCR5作為治療艾滋病的潛在價值,率先提出了利用異體骨髓移植與自體造血幹細胞基因改造以達到引入突變CCR5抑制艾滋病毒的基因治療新方法。有關這一新療法的具體描述如下:「就艾滋病患者而言,在治療上,可將其視為再生障礙性貧血或白血病患者看待,通過移植對HIV具有一定抗性的CCR5-D32基因型骨髓,達到重建其免疫力的目的」。上述異體骨髓移植存在兩大弱點,即器官移植的排斥反應和CCR5-D32基因型骨髓來源的匱乏。因此,就HIV感染者而言,通過對其自身造血幹細胞進行CCR5體外致突變,可在更大範圍內受益於HIV患者」。
在李凱等人有關艾滋病基因治療新方案提出兩年之後,德國學者為一例感染HIV的白血病患者實施了CCR5-D32基因型骨髓的移植。值得HIV感染者和艾滋病患者抱有希望的是,這一迄今報道的唯一臨床研究個例,其效果遠遠高於預期,達到了HIV感染臨床治癒的標準。有關該病人HIV檢測轉陰的消息,已先後在《新英格蘭醫學雜誌》和《血液》等醫學期刊和眾多新聞媒體報道。
2010年,美國南加州大學的葆拉·坎農等人在一期英國《自然-生物技術》(Nature Biotechnology)雜誌上報告說,他們用老鼠做實驗時,藉助一種名為cutter的酶,刪除了未成熟造血細胞中的CCR5蛋白基因,因此這些細胞成熟分化時不會產生CCR5蛋白。
研究人員把這些細胞注入感染了艾滋病病毒的老鼠體內,並把它們與感染艾滋病病毒的普通老鼠進行比較,結果發現12周後在接受注射的老鼠體內,免疫T細胞水平有所恢復,艾滋病病毒含量保持在較低水平。而對照組老鼠的免疫系統能力減弱,艾滋病病毒大量分裂增殖。
坎農說,科研人員今後面臨的挑戰是如何將這一基因治療技術用於人類。
「開啟」MX2基因
2013年,英國倫敦大學國王學院等機構的研究人員在《自然》雜誌上報告說,他們將可引發艾滋病的I型人類免疫缺陷病毒(HIV-1)引入兩個不同的人體細胞系中,其中一個細胞系中的MX2基因表達被「開啟」,即基因可充分發揮作用,而對照組中這一基因表達被「關閉」。
實驗結果顯示,在MX2基因表達被抑制的細胞系中,病毒可不斷複製並擴散,而在這種基因充分表達的細胞系中,病毒則失去了複製能力,新病毒不再產生。
研究人員說,此前關於MX2基因的研究並不多,而這項研究發現,這一基因具有很強的抗病毒能力,並能抑制HIV-1的複製和擴散。
參與研究的邁克·馬利姆教授說,這項研究進一步探明了HIV-1病毒與人體免疫系統的「互動」機制,有助於未來通過激活免疫系統的抗病毒功能來治療艾滋病,而通過自身免疫系統來防治疾病往往毒副作用最小。
HIV-1發生與丟失vpx基因有關
業內普遍認為人類免疫缺陷病毒(HIV)由猴免疫缺陷病毒(SIVs)在人類跨物種傳染及進化適應所產生,兩種亞型HIV-1及HIV-2來源於黑猩猩感染的SIVs(SIVcpz)及白頸白眉猴感染的SIVs(SIVsm)。
2012年美國俄亥俄州立大學的研究人員發現,HIV-1限制因子SAMHD1能夠抑制HIV-1在人類骨髓細胞中的感染,但是SAMHD1的抑制作用能夠被HIV-2及SIVsm家系的Vpx蛋白所阻遏。然而,HIV-1及其祖先SIVcpz並不會編碼Vpx蛋白,因為HIV-1沒有進化出一種機制來抵抗SAMHD1介導的抑制,同年5月4日,相關論文發表於《PLoS ONE》上,論文稱「靈長類動物的SAMHD1及慢性病毒的Vpx的協同進化導致SIVcpz及HIV-1丟失vpx基因」 。
SB-728-T基因抑制HIV 病毒水平
2012年,美國Sangamo 生物科技公司發現SB-728-T基因(一種鋅指DNA結合蛋白轉錄因子)可破壞CD4細胞表面CCR5的受體,以此顯著降低HIV 病毒水平, 隨後美國賓夕法尼亞大學癌症研究所轉化研究組實施了這項測試SB-728-T基因療法的小型1期臨床試驗,以期找到替代現在使用的抗逆轉錄病毒藥物。
HLA-A基因及等位基因的發現
2011年廣東省疾病預防控制中心發現了一個與艾滋病治療相關的新基因,被世衛組織認定命名為HLA-A*24:02:55。該基因英文全稱Human Leukocyte antigen,意為人類白細胞抗原,類似於人類健康的「保鏢」。主要功能是識別「入侵者的身份」,並將信息傳遞給人體內不同的免疫功能「部門」,從而使機體產生相應的對抗「戰士」——特異性抗體來殺傷外來的有害入侵者。由於「保鏢」的能力差異,所以機體對於外來入侵者的反應也不相同。
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