作為一種RNA病毒，HIV是一種逆轉錄病毒。當感染人細胞（主要是CD4+T細胞）時(shí)，它會(huì )將自身的RNA逆轉錄為DNA后插入到宿主基因組中以便進(jìn)行復制和合成新的病毒顆粒。
在一項新的研究中，來(lái)自美國天普大學(xué)劉易斯-卡茨醫學(xué)院的研究人員利用基因編輯技術(shù)首次成功地從活的動(dòng)物基因組中切除HIV-1DNA中的一段序列。這一突破是開(kāi)發(fā)一種潛在地抵抗HIV感染的治療策略的關(guān)鍵一步。相關(guān)研究結果發(fā)表在2016年5月19日那期GeneTherapy期刊上，論文標題為“ExcisionofHIV-1DNAbygeneediting:aproof-of-conceptinvivostudy”。論文通信作者、天普大學(xué)劉易斯-卡茨醫學(xué)院神經(jīng)病毒學(xué)中心主任KamelKhalili博士解釋道，“在這項概念驗證的研究中，我們證實(shí)我們的基因編輯技術(shù)能夠高效地應用于兩種小型模式動(dòng)物的很多器官中，而且能夠將HIV病毒DNA的較大片段從宿主細胞基因組中切除。”
當前的治療HIV感染的方法集中于抗逆轉錄病毒藥物的組合使用。盡管抗逆轉錄病毒藥物療法能夠有效地抑制HIV復制，但是這不能夠將HIV-1從被HIV感染的細胞中清除。再者，當抗逆轉錄病毒療法停止時(shí)，HIV復制卷土重來(lái)，從而使得病人面臨著(zhù)患上獲得性免疫綜合征（AIDS，一種由HIV感染導致的疾?。┑娘L(fēng)險。這種潛伏性感染之所以產(chǎn)生是因為HIVDNA能夠持續存在于CD4+記憶T細胞的基因組中和可能其他的細胞儲存庫中，在那里，HIV病毒保持潛伏狀態(tài)，不受當前療法的影響。
在早前的研究（ScientificReports,doi:10.1038/srep22555）中，Khalili博士和同事們能夠證實(shí)他們基于CRISPR/Cas9技術(shù)的新基因編輯系統在體外能夠很好地從被感染的細胞中清除HIV-1，而且對宿主細胞沒(méi)有任何副作用。在針對臨床樣品---包括來(lái)自HIV感染者的T細胞在實(shí)驗室培養時(shí)增殖---的體外實(shí)驗中，他們證實(shí)在經(jīng)這種基因編輯系統治療后，病毒復制顯著(zhù)降低（詳細新聞報道參見(jiàn)：Nature子刊：利用CRISPR/Cas9清除人T細胞基因組中的HIV-1）。
這項最新研究的設計目的是專(zhuān)門(mén)測試這種基因編輯技術(shù)是否也能夠清除轉基因大鼠和小鼠體內的HIV-1，其中HIVDNA已被整合進(jìn)這兩種實(shí)驗性轉基因動(dòng)物的每個(gè)器官每個(gè)細胞的基因組中。為了讓這種基因編輯技術(shù)應用于活動(dòng)物體內的細胞中，Khalili博士和同事們使用重組腺相關(guān)病毒（rAAV）載體運送系統。他們也對這種基因編輯系統進(jìn)行基因改造以便能夠切割整合到宿主細胞基因組中的HIV-1DNA，從而導致病毒DNA片段從宿主基因組中切除。
在利用rAAV載體運送系統將CRISPR/Cas-9分子運送到這兩種轉基因動(dòng)物的血液中兩周后，研究人員分析了從這些動(dòng)物體內收集的組織中的HIV-1DNA。分析結果證實(shí)在包括大腦、心臟、腎臟、肝臟、肺部和脾臟在內的每個(gè)組織中以及血細胞中，HIV-1的特定DNA片段都被從病毒基因組中切除。在分析模式大鼠體內的病毒RNA時(shí)，研究人員證實(shí)這一策略顯著(zhù)地降低循環(huán)淋巴細胞和淋巴結中的HIV-1RNA水平，這就表明病毒基因組片段切除顯著(zhù)地影響攜帶整合性病毒DNA的細胞中的HIV-1基因表達。
Khalili博士說(shuō)，“這種rAAV運送系統進(jìn)入含有HIV-1基因組的很多器官中并對病毒DNA進(jìn)行基因編輯的能力是這種策略也能夠克服潛在性HIV感染的細胞中的病毒再激活的重要指標。它充當著(zhù)一種潛在地治療HIV感染者的方法。”用于這項研究中的這種切除策略導致HIV-1DNA的較大片段被切除，也就消除了在進(jìn)行治療時(shí)任何可復制性HIV病毒逃避事件出現的可能性。
這項新研究的臨床影響是深遠的。這種基因編輯平臺本身可能能夠根除病人體內的HIV-1DNA，但是它也是高度靈活的，可能能夠潛在地與現存的抗逆轉錄病毒藥物組合使用從而進(jìn)一步抑制病毒RNA復制。它可能也能夠經(jīng)改造后靶向作用于發(fā)生突變的HIV-1毒株。
Khalili博士注意到在未來(lái)幾年，基于這種方法的臨床試驗可能會(huì )開(kāi)展。與此同時(shí)，下一步就是在更大的動(dòng)物群體中開(kāi)展追蹤研究，在這項追蹤研究中，研究人員計劃監控這種治療方法的療效、安全性和其他的重要指標。
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