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《自然》两篇论文揭示艾滋病新机制:精英控制者如何抑制病毒

2012-11-06 17:20 David I. Watkins Nature & Nature Medicine 阅读 0
核心摘要: 威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队在《自然》及《自然·医学》发表两篇论文,揭示了HIV“精英控制者”无需药物即可抑制病毒的机制。他们发现,精英控制者通过CD8+ T细胞靶向攻击病毒的小区域,并与特定遗传决定因素相关。同时,研究模拟了HIV逃逸突变,证明突变虽能躲避免疫系统但会削弱病毒传播能力。这些发现为开发有效艾滋病疫苗提供了新思路。

来自威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发现了一些罕见的HIV感染者(称为“精英控制者”)如何在没有抗逆转录病毒药物的情况下控制艾滋病病毒的机制。这一发现将有助于科学家们进一步研发针对HIV/AIDS的疫苗。

如果不给予治疗,HIV几乎总是导致艾滋病,但每300名感染者中约有1人能在病毒复制初期爆发后控制病毒,使艾滋病成为一种慢性疾病,无需药物干预。这些“精英控制者”如何抑制病毒复制至今仍是一个谜,因为HIV能快速适应人类免疫系统。

威斯康星大学麦迪逊分校病理学教授David I. Watkins及其团队完成了一项开创性研究,解析了这一谜题。他们指出,精英控制者通过表达一种“杀手细胞”——CD8+ T细胞,针对病毒的两到三个小区域进行攻击。该研究成果发表在《自然》杂志上。

“通过分析免疫系统中这些能成功控制病毒的区域,”Watkins教授说,“了解这一机制,将有可能揭示出研发有效疫苗的途径。”其研究组获得了美国国立卫生研究院过敏及传染病研究所1000万美元的资助,用于从黄热病疫苗中研发HIV疫苗。

在这篇《自然》文章中,Watkins与同事发现了HIV控制现象与已知遗传决定因素之间的关联。约70%的精英控制者体内存在两个遗传决定因素之一,但携带这些基因的人群并非都能控制HIV感染。关键问题在于:遗传决定因素与控制现象之间存在何种关联?

为了找到答案,研究组利用一种动物模型进行实验,该模型能模拟人体内精英控制者的天然情况。结果发现,在表达特殊遗传因素的动物中,有一半能在无药物干预下控制猴HIV病毒的复制。随后,研究人员加入能诱导CD8+ T细胞的遗传决定因素,这些接种的动物变成了精英控制者。

Watkins教授说:“这可能意味着人体内的CD8+ T细胞能靶向控制病毒的小区域。下一步是解析为什么这些杀手细胞如此有效。”

此外,Watkins团队还在《自然·医学》上发表文章,研制出模拟HIV突变的“逃逸型”病毒,即让HIV逃避免疫系统监视的突变,可削减病毒转移到新宿主的生长能力。他们发现突变病毒的生长不如原始毒株。突变一方面使病毒逃避免疫系统,另一方面也使病毒变弱。为建立逃逸型病毒在人类之间的传播,研究小组用突变毒株接种猿猴,结果发现大多数逃逸型突变随着病毒在猿猴体内的生长而消失,恢复到细胞毒性T淋巴细胞可识别的原始序列。

此前有理论指出,随着艾滋病流行,HIV能适应人类免疫系统,变得越来越难以识别。Watkins教授等人认为这一发现能减轻这些恐惧。其研究组一直针对艾滋病免疫进行研究,重点研究病毒突变逃逸身体杀伤细胞识别的方式。细胞毒性T淋巴细胞是一类执行免疫监督的白细胞,发现感染细胞并在病毒传播前除去感染细胞。

这些研究都有利于研发艾滋病疫苗,希望通过令细胞毒性T淋巴细胞更有效地抵抗病毒,以及表达杀手细胞CD8+ T,能尽快获得有效安全的艾滋病疫苗。

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