首次从动物基因组中去除 HIV 病毒 DNA | Nat Commun.

来源：科研圈

研究人员首次从活的动物基因组中消除了具有复制能力的人类免疫缺陷症（艾滋病）病毒1型的DNA，它标志着人类向治愈艾滋病毒感染迈出了关键一步。

Kamel Khalili 博士是美国天普大学路易斯·卡茨医学院神经病毒中心和神经科学系主任，拥有“劳拉·卡内尔教授”职称。| 图片来源：天普大学路易斯·卡茨医学院

翻译 吴娜审校&编辑 沛米

天普大学路易斯·卡茨医学院和内布拉斯加州大学医学中心（UNMC）的研究人员进行了一项重大合作，他们首次从活的动物基因组中消除了具有复制能力的人类免疫缺陷症（艾滋病）病毒 1 型的 DNA。这项研究于 7 月 2 日上线，发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上，它标志着人类向治愈艾滋病毒感染迈出了关键一步。

“我们的研究显示，通过抑制艾滋病毒的复制，并按既定顺序对基因进行编辑，可以从受感染动物的细胞和器官中消除艾滋病毒。”Kamel Khalili 博士如是说。他是美国天普大学路易斯·卡茨医学院神经病毒中心和神经科学系主任，拥有“劳拉·卡内尔教授”职称。除了Khalili 博士，该研究的带头人还有 Howard Gendelman 博士，他是 UNMC 药理学和实验神经科学系主任、神经退行性疾病中心主任、传染病和内科教授，拥有“玛格丽特·拉森教授”职称。

“如果没有病毒学家、免疫学家、分子生物学家、药理学家和药学专家的共同努力，这项成就是不可能实现的，”Gendelman 博士表示。“只有把我们的资源集中起来，才能做出这一突破性的发现。”

目前的艾滋病毒治疗方法侧重于使用抗逆转录病毒治疗（ART）。该方法可以抑制艾滋病毒的复制，但不能将病毒从体内消除。因此，抗逆转录病毒治疗不能从根本上治愈艾滋病毒，而且需要终生治疗。一旦停止，艾滋病毒就会反弹，重新复制并加重病情。艾滋病毒反弹的直接原因归咎于病毒将其 DNA 序列整合到免疫系统细胞基因组中，并在此处休眠状态，而抗逆转录病毒药物无法触及。

在之前的工作中，Khalili 博士的团队使用 CRISPR-Cas9 技术开发出一种新的基因编辑和基因治疗传递系统，旨在从包含病毒的基因组中去除艾滋病毒的 DNA。在大鼠和小鼠中，研究人员发现基因编辑系统可以有效地从感染细胞中去除大量艾滋病毒的 DNA片段，显著影响病毒基因的表达。然而，与 ART 类似，单靠基因编辑本身并不能完全消除艾滋病毒。

在这项新研究中，Khalili 博士和同事将他们的基因编辑系统与最近开发的一种名为长效缓释抗逆转录病毒治疗（LASER ART）的治疗策略相结合。LASER ART 是由 Gendelman 博士和 UNMC 药理学助理教授 Benson Edagwa 博士共同研究出来的。

LASER ART 的目是病毒庇护所，能够在较长时间内维持低水平的艾滋病毒复制，从而降低 ART 的频率。由于抗逆转录病毒药物的化学结构发生了药理学变化，这些长效药物得以问世。经过修饰的药物被包装成纳米晶体，很容易分散到艾滋病毒可能潜伏的组织中。在细胞内储存了数周的纳米晶体从那里慢慢释放药物。

Khalili 博士说，“我们想看看 LASER ART 疗法是否能够在足够长的时间里抑制艾滋病毒复制，从而实现 CRISPR-Cas9完全清除细胞中的病毒 DNA。”

为了验证他们的想法，研究人员用改变了遗传性状的老鼠来制造易受艾滋病毒感染的人类 T 细胞，可以实现长期的病毒感染和 ART-诱导的潜伏期。一旦感染被确定，小鼠就开始接受 LASER ART 治疗，随后使用 CRISPR-Cas9。在疗程结束时，对小鼠进行病毒载量检测。分析结果表明，感染艾滋病毒的小鼠体内大约三分之一的病毒 DNA 完全消失。

“这项工作传递给我们的重要信息是，它需要在使用CRISPR-Cas9 的同时，通过 LASER ART 等方法抑制病毒，才能产生治疗艾滋病毒感染的方法，”Khalili 博士说。“我们现在有了一条清晰的道路，一年内可在非人类灵长类动物身上进行试验，也可能在人类患者身上进行临床试验。”