艾滋病毒感染的永久治療仍然難以捉摸，因為病毒能夠隱藏在潛伏的儲庫中。但是現在，在5月3日刊登在“分子治療”雜誌的新研究中，Temple University（LKSOM）和匹茲堡大學的Lewis Katz醫學院的科學家表明，他們可以從活體基因組中切除HIV DNA消除進一步的感染。他們是第一個在三種不同的動物模型中進行試驗的，包括一種“人性化”模式，其中小鼠被移植人免疫細胞，並感染病毒。
該小組首先證明HIV-1複製可以被完全關閉，通過強大的基因編輯技術CRISPR / Cas9，病毒從動物的感染細胞中被消除。該研究工作由胡文輝博士，現任LKSOM代謝疾病研究中心副主任、 Kamel Khalili博士，Laura H. Carnell教授，神經科學系主任，神經病學中心主任，LKSOM綜合神經病學中心主任和楊文濱博士，匹茲堡大學醫學院放射科系助理教授等領導。楊博士最近加入了LKSOM。
新工作建立在該團隊於2016年發佈的之前的概念驗證研究的基礎之上，其中他們將轉基因大鼠和小鼠模型與HIV-1 DNA結合到動物身體的每個組織的基因組中。他們表明，他們的策略可以在實驗動物的大多數組織中從基因組中刪除HIV-1的靶向片段。
胡博士說：我們的新研究較為全面。“我們證實了我們以前工作的數據，提高了基因編輯策略的效率，並且還表明該策略在兩種其他的小鼠模型中有效，一種代表小鼠細胞的急性感染，另一種代表人體細胞的慢性或潛伏型感染”。
在新研究中，該小組在轉基因小鼠中基因滅活了HIV-1，將病毒基因的RNA表達降低了約60％至95％，證實了其早期發現。然後，他們在急性感染的EcoHIV小鼠中測試了他們的系統，這些小鼠相當於人類HIV-1感染型。
“在急性感染期間，艾滋病病毒積極複製，”哈利利博士解釋說。 “使用EcoHIV小鼠，我們能夠研究CRISPR / Cas9策略阻止病毒複製並潛在地預防全身感染的能力。”在EcoHIV小鼠中，該策略的切除效率達到96％，通過CRISPR / Cas9系統的預防性治療為HIV-1根除提供了第一個證據。
在第三動物模型中，潛伏的HIV-1感染在人類免疫細胞（包括T細胞）移植的人源化小鼠中重現，隨後是HIV-1感染。胡醫生解釋說：這些動物攜帶潛伏在人類T細胞基因組中可以逃脫檢測的病毒。在用CRISPR / Cas9進行單次治療後，從包埋在小鼠組織和器官中的潛伏感染的人細胞中成功切除了病毒片段。
在所有三種動物模型中，研究人員使用了基於AAV-DJ / 8亞型的重組腺相關病毒（rAAV）載體遞送系統。胡醫生說：“AAV-DJ / 8亞型結合了多種血清型，為我們的CRISPR / Cas9系統提供了更廣泛的細胞靶標。他們還重新設計了他們以前的基因編輯設備使其能攜帶四個指導RNA，所有這些RNA都設計用於有效地從宿主細胞基因組中消除綜合的HIV-1 DNA，並避免潛在的HIV-1突變逃逸。
為了確定該戰略的成功，該團隊測量了HIV-1 RNA的水平，並使用了一種新的活生物發光成像系統。 “由Dr. Young博士在匹茲堡大學開發的成像系統確定了HIV-1感染細胞在體內的空間和時間位置，使我們能夠實時觀察HIV-1的複製，並且基本上看到潛伏感染的細胞和組織中的HIV-1儲庫，”Khalili博士解釋說。
這項新研究標誌著追求永久治療艾滋病毒感染的又一重大進步。 “下一個階段將是在靈長類動物中重複研究，這類動物是艾滋病毒感染引起疾病的更適合的動物模型，是為了進一步證實在潛伏感染的T細胞和其他受庇護的HIV-1中的HIV-1 DNA的消除，包括腦細胞，”哈利博士說。 “我們的最終目標是人類患者的臨床試驗。”（sunshine2015 205140）
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