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紅楓灣APP:日前,洛克菲勒大學(xué)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所在《Nature Microbiology(自然微生物學(xué))》發(fā)表的一項(xiàng)最新研究,首次系統(tǒng)揭示了:HIV-1逃避“廣譜中和抗體(bNAbs)”的多種途徑。
研究背景
HIV最大的特點(diǎn)之一,就是能通過不斷變異逃避中和抗體的攻擊。但也因此,全球有約1%-5%的HIV感染者體內(nèi),會逐漸產(chǎn)生一種罕見的“超級抗體”——bNAbs,其能中和全球大部分的HIV-1毒株。
bNAbs被認(rèn)為是目前最有前景的長效HIV療法之一。與傳統(tǒng)需要每天服藥的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療(ART)不同,bNAbs有望通過少量輸注就能長期壓制病毒。此前一項(xiàng)已有研究發(fā)現(xiàn):部分受試者僅接受單次兩種bNAbs聯(lián)合治療,就能維持“病毒載量檢測不到”長達(dá)20周,甚至有人持續(xù)約1年。
但科學(xué)界尚不清楚的是:不同HIV毒株,究竟是如何逃避這些bNAbs的(發(fā)生耐藥)。此外,目前已發(fā)現(xiàn)的耐藥突變也僅存在于少數(shù)病毒株中。研究人員希望擴(kuò)大研究范圍,以更真實(shí)地反映全球HIV毒株的多樣性。
研究人員表示,如果能夠找到大多數(shù)病毒株難以逃避的bNAbs,就可能研發(fā)出更有效、更長久的HIV治療方案。
研究方法
為觀察HIV病毒在bNAbs壓力下的“逃避路徑”徑,研究團(tuán)隊(duì)收集了全球不同地區(qū)的15種HIV-1毒株,并利用RISC法建立了目前最全面的一項(xiàng)HIV對bNAbs(重點(diǎn)分析3BNC117和10-1074這兩種bNAbs)的耐藥機(jī)制研究。
RISC:通過選擇和克隆進(jìn)行抗性鑒定,具體步驟如下
·在細(xì)胞培養(yǎng)中大量擴(kuò)增HIV病毒
·利用這些病毒群體,在數(shù)千組平行篩選實(shí)驗(yàn)中加入不同濃度的bNAbs
·篩選并測序那些能夠逃避bNAbs繼續(xù)傳播的病毒
·結(jié)合生物信息學(xué)分析,建立潛在耐藥突變數(shù)據(jù)庫
·針對不同病毒株對這些突變逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
研究結(jié)果
?在測試的15種病毒株中,發(fā)現(xiàn)了100多個(gè)新的bNAbs逃逸突變,極大地?cái)U(kuò)展了已知的耐藥突變數(shù)量。
?HIV遠(yuǎn)比想象中更容易逃脫bNAbs。多數(shù)情況下,病毒只需要發(fā)生“一處氨基酸變化”,就足以產(chǎn)生耐藥性。其中:
·15種病毒里,有12種僅通過一次氨基酸改變,就能逃避3BNC117
·針對10-1074的9種病毒,全部都能通過單次變化實(shí)現(xiàn)逃逸
?雖然大多數(shù)病毒株都能逃避bNAbs,但它們逃避的難度以及發(fā)生耐藥的機(jī)制存在明顯差異,部分病毒株需要多個(gè)氨基酸變化,甚至需要改變自身復(fù)制方式。這意味著,這些病毒具有更高的“耐藥遺傳屏障”。
注:耐藥遺傳屏障簡單來說就是,病毒需要積累多少突變才能逃避治療。屏障越高,療法越不容易失效。
?大量影響廣譜中和抗體敏感性的突變,并不發(fā)生在抗體直接攻擊的位置附近。
例如,10-1074靶向的是HIV包膜上一個(gè)更容易發(fā)生變異的區(qū)域,這或許也是它更容易被病毒逃逸的重要原因之一。
研究意義
如今HIV研究的重要目標(biāo)之一,就是尋找那些讓病毒“很難逃脫”的bNAbs組合。
研究人員表示,未來他們還將利用這一方法,繼續(xù)尋找更多針對其他bNAbs和“抗體聯(lián)合療法”的耐藥機(jī)制,進(jìn)而找到能夠提高病毒耐藥性遺傳屏障和療效的藥物組合。
這項(xiàng)研究也再次說明:廣譜中和抗體雖然極具潛力,但距離真正實(shí)現(xiàn)HIV“功能性治愈”,科學(xué)界仍需解決病毒快速變異與耐藥逃逸這一核心難題。
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