自1981年首次发现艾滋病以来,全球累计超过6500万人感染人类免疫缺陷病毒(HIV),其中约2500万人因此失去生命。目前,仍有约3800万HIV感染者或艾滋病患者。HIV是一种逆转录病毒,主要攻击人体免疫系统中的CD4+T细胞,导致免疫功能逐渐丧失,最终引发机会性感染和恶性肿瘤。尽管抗逆转录病毒疗法(ART)能有效抑制病毒复制,延长生存期,但无法彻底清除病毒,且疫苗研发长期面临挑战。
近日,瑞士洛桑大学微生物学教授阿马利奥·特伦蒂(Amalio Telenti)领导的国际艾滋病疫苗中心(CHAVI)研究团队,与欧美多国科学家合作,发现了与抗HIV相关的关键基因。这一发现为未来预防性疫苗的研制提供了全新的分子靶点。研究聚焦于大约2%的HIV感染者体内天然存在的病毒控制能力,通过比较不同个体的基因组差异,最终鉴定出三种决定性基因。该成果发表于《自然》系列期刊。
团队对来自瑞士、意大利、英国、奥地利、西班牙和丹麦等6个国家的30000名HIV感染者及未感染者进行全基因组关联分析(GWAS),并由美国杜克大学提供3亿美元资金支持。研究发现,这些基因主要参与先天免疫应答,包括:CCR5(HIV进入细胞的辅助受体)、APOBEC3G(限制病毒复制的胞苷脱氨酶)以及TRIM5α(干扰病毒脱衣壳)。其中,携带CCR5-Δ32突变的个体对HIV-1具有天然抵抗力。
“有些人天生对HIV有强大的控制力,我们必须弄清背后的基因机制。”特伦蒂教授表示,“我们的任务是对这些基因进行功能验证,并开发基于基因调控的干预策略。”研究还发现,欧洲人群的基因变异图谱约有50万个标签SNP,而非洲人群的遗传多样性更高,因此在分析中采用了特殊的混合线性模型来处理种群分层问题。
制药领域对此表现出浓厚兴趣。多家生物技术公司已启动基于基因编辑(如CRISPR/Cas9)或基因递送技术的疫苗开发项目。然而特伦蒂强调,从基础发现到疫苗上市至少需要10年时间。如果疫苗研制成功,将有望显著降低艾滋病的发病率和死亡率,并为全球公共卫生带来革命性变化。
目前,西欧和中欧约有74万HIV感染者通过ART治疗实现了病毒学抑制。根据瑞士艾滋病患者救助协会数据,瑞士现有2万HIV携带者,每天平均新发感染2例。这一研究不仅揭示了宿主限制因子的重要性,也为开发广谱中和抗体和预防性疫苗提供了关键线索。