消除艾滋病毒的潜在宿主

一项新的研究表明，一种导致潜伏在细胞内的HIV病毒开始复制的基因开关可以被操纵，从而完全从人体内根除这种病毒。潜伏HIV病毒的细胞对免疫系统的自然防御是“隐形的”。

该研究结果表明，治愈艾滋病毒是可能的。该研究结果发表在该杂志上美国国家科学院院刊．

在感染期间，HIV的DNA进入宿主细胞的细胞核，并将自己整合到宿主基因组中。Tat基因回路是HIV DNA的一个关键片段，控制HIV基因的转录和激活。当被激活时，它开始接管细胞的机制，大量生产新的艾滋病毒副本病毒这些病毒最终会从细胞中爆发出来，感染邻近的细胞。HIV特异性免疫效应细胞会杀死被HIV感染的细胞，但只有当这些细胞被用来产生更多的病毒时，这意味着Tat基因回路被打开。在潜伏感染的细胞中，Tat基因回路关闭，细胞继续正常工作，同时潜伏着静止的艾滋病毒。

“通过用药物或小分子靶向Tat基因回路来激活它，我们将能够导致潜在感染的细胞开始产生更多的病毒，然后它们可以被免疫系统摧毁，”伊利诺伊大学芝加哥工程学院理查德和Loan Hill生物工程教授、该论文的主要作者之一梁洁(Jie Liang)说。到目前为止，还没有药物能够成功地针对这一回路。

由于强大的抗逆转录病毒疗法能够抑制病毒复制，艾滋病毒感染者可以过着相对正常的生活，病毒载量极低，甚至无法检测到。但即使在病毒无法检测到的人群中，这并不意味着它完全不存在。HIV病毒可以隐藏在灭活状态下的细胞中，这意味着它不会主动复制。

这是一种可怕的情况，使终生抗逆转录病毒疗法成为艾滋病毒感染者的唯一选择。

“将潜伏感染的细胞从潜伏中清除是极其困难的，”梁说。

重新激活潜伏的hiv感染细胞，使它们对人体的自然免疫反应或药物治疗敏感的技术已经有了不同的结果——主要是因为这种被称为“休克和杀伤”的技术依赖于一类被称为HDAC抑制剂的药物，这种药物会产生严重的不良反应。

“我们需要更好地理解调节HIV潜伏的机制，这样我们就可以发现新的干预机会，并开发更好的药物，既可以将病毒颗粒锁定在潜伏状态，也可以杀死潜伏细胞，或两者兼而有之，”梁说。

Tat基因回路具有活跃或不活跃的随机概率，从不活跃到活跃的切换可以自发发生。“在hiv感染的细胞中，Tat基因回路的重新激活仍然是一个非常罕见的事件，”梁说。

梁和他的同事开发了先进的计算算法来研究不同条件下的Tat基因电路。

“使用不同的模型和算法，我们能够准确地绘制出影响Tat基因回路再激活的细胞反应的‘概率图’，我们的结果提出了针对潜在的新方法细胞这可能会导致从宿主中消灭艾滋病毒，”梁说。

梁和他的同事们找到了操纵Tat基因电路的方法，这样“震动和杀死”技术就会更有效。他们还研究了一种“阻断和锁定”策略，即通过永久阻断Tat基因回路的激活来锁定潜在的病毒颗粒。

“我们的研究结果表明，通过操纵Tat基因回路来控制艾滋病毒的潜伏期，可以确定有效的治疗策略，有朝一日可以治愈艾滋病毒，”梁说。