细胞内表达CCR5Delta32蛋白对HIV-1感染抑制作用的研究

人CCR5Delta32突变个体能有效抵制HIV-1感染,主要是由于该个体淋巴细胞内表达的CCR5Delta32突变蛋白能通过反式显性失活效应(TDN)抑制细胞表面HIV-1辅受体CCR5和CXCR4的产生．通过构建CCR5Delta32慢病毒载体,体外转染人外周血单个核细胞(PBMCs),研究细胞内表达CCR5Delta32蛋白对HIV-1感染的抑制作用．结果表明,表达CCR5Delta32蛋白的人PBMCs对HIV-1 R5、X4及R5X4毒株感染均具有显著的抑制作用．这些工作为后续的AIDS基因治疗研究奠定了基础．     

CCR5及其拮抗剂的研究进展

趋化因子CCR5,作为G蛋白偶联因子超家族(GPCR)成员的细胞膜蛋白,是HIV-1入侵机体细胞的主要辅助受体之一。以CCR5为靶点的HIV-1受体拮抗剂越来越受关注,主要有趋化因子衍生物、非肽类小分子化合物、单克隆抗体、肽类化合物等四类。这些抗病毒活性强、高亲和力的CCR5拮抗剂,已有一部分进入了临床试验阶段。本文对近年来CCR5拮抗剂的相关研究进展进行综述。     

基于调控趋化性细胞因子受体CCR5抗HIV-1的研究进展

获得性免疫缺陷综合征(AIDS),又称"艾滋病",是威胁着人类生命健康的重大传染性疾病。趋化性细胞因子受体5(Chemotactic cytokine receptor 5,CCR5)作为嗜巨噬细胞性1型人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus type 1,HIV-1)进入宿主细胞的必需的辅助受体自发现以来被广泛关注。CCR5在HIV靶细胞表面的表达水平与靶细胞的病毒载量呈正相关且和艾滋病的进程强相关。因此,通过干预CCR5在靶细胞表面的表达能在一定程度上阻止HIV进入靶细胞。因此,本文从分子水平阐述干预CCR5的主要生物学机制,并对近几年的研究进行综述。     

趋化因子受体 CCR5 亲合短肽的筛选

趋化因子受体 5 (CCR5) 是 HIV-1 与宿主细胞结合的辅助因子之一,其功能缺失或被 CCR5 拮抗剂封闭则会阻止 HIV-1 感染细胞 . 为得到与 CCR5 特异结合的肽类拮抗剂,采用噬菌体展示技术,以稳定表达 CCR5 的 CHO 细胞 (CHO/CCR5) 作为靶标,通过噬菌体随机 12 肽库筛选与 CCR5 特异结合的多肽;经过四轮筛选后,挑选 20 个阳性噬菌体克隆进行测序,从中得到 11 个含有 AFDWTFVPSLIL 序列的小分子肽 . 含该序列的噬菌体能与抗人 CCR5 单抗 (2D7) 竞争性结合 CCR5 ,且合成肽 AFDWTFVPSLIL 对趋化因子 RANTES 与 CHO/CCR5 的结合具有明显的抑制作用,初步证明该小肽与 CCR5 具有特异性结合作用 .     

共同受体CCR5与HIV gp120的相互作用及相关肽类抑制剂

存在于巨嗜细胞、树突状细胞等胞膜上的G蛋白偶联受体CCR5作为R5嗜性的HIV-1病毒的主要共同受体,可以和病毒的表面糖蛋白gp120相互作用,并由此决定了病毒的另一表面糖蛋白gp41融合构象的形成以及随后的病毒与细胞的膜融合。CCR5在细胞膜上迅速移动,并与其他分子(如CD4和胆固醇)存在相互作用,加速了与gp120的作用。CCR5的这种中心作用已经使其成为抗HIV-1药物研究的很有吸引力的靶点。目前已发现一系列衍生于CCR5的胞外区的多肽、天然存在的蛋白质以及设计的多肽,可干扰CCR5与gp120之间的相互作用,从而抑制病毒复制。     

RANTES衍生物与HIV-1进入抑制剂

HIV-1-1进入抑制剂的研究是近年来艾滋病药物研发领域的新热点,其中最受关注的是以CCR5为靶点的新药研发。CCR5是病毒进入细胞的主要辅助受体,在HIV-1进入宿主细胞过程中起着非常重要的作用。作为CCR5的天然配体,CC类的趋化因子RANTES、MIP-1α和MIP-1β都是极具潜力的HIV-1抑制剂,特别是有关对RANTES的定向设计的研究尤为引人关注,其目的是设计出一种既有很强的抗病毒能力而又不引发炎症反应的HIV-1拮抗剂。就RANTES衍生物应用于抑制HIV进入细胞方面的研究进行了综述。     

人RANTES基因克隆及其体外表达

1995年,Cocchi等[1]发现RANTES、MIP-1α和MIP-1β等β-趋化因子具有抗HIV-1感染活性.1997年,Feng等[2]和Deng等[3]证实β-趋化因子受体CXCR4和CCR5分别是HIV-1侵染T淋巴细胞和巨噬细胞的辅助受体(co-receptor).T淋巴细胞嗜性(T-tropism)分离株被称为X4毒株,巨噬细胞嗜性(M-tropism)分离株则被称为R5毒株[4].RANTES与CCR5有着高度的亲和力,二者的结合可对HIV-1的细胞附着产生空间位阻效应,并下调CCR5在细胞表面的表达.这一结果使RANTES抗HIV-1感染机制在分子水平上得到合理的解释.最近,Garzino-Demo等[5]证明,β-趋化因子的诱导分泌与HIV-1感染后疾病进程的控制有着密切的关系,而且人群中β-趋化因子水平存在着显著的个体差异,表明β-趋化因子对艾滋病具有潜在的预防和治疗价值.为此,我们在克隆人RAN-TES基因的基础上,在体外转录与翻译系统中实现了该基因的表达,有利于今后进一步开展艾滋病的基因治疗.     

趋化因子共受体在1型人免疫缺陷病毒感染中的作用

1型人免疫缺陷病毒(HIV-1)感染靶细胞是一个包含病毒膜蛋白和细胞膜受体相互作用的多极化过程,CCR5和CXCR4作为趋化因子受体参与这一过程,并且是M嗜性和T嗜性HIV-1感染的重要共受体。文章总结了作者在HIV-1共受体方面的工作,对趋化因子受体作为新的治疗HIV-1感染的工具的最新进展做了简要综述。     

性病艾滋病感染者HIV-1相关基因CCR5△32、CCR2b-64I、SDF1-3'A多态性分布的研究

研究HIV-1相关等位基因CCR5△32、CCR2b-64I、SDF1-3'A在性病艾滋病感染人群中的突变频率和多态性分布的特点,为我国艾滋病的预防和未来的基因治疗提供初步依据.收集198例汉族性病艾滋病感染者的血液标本,提取基因组DNA,经PCR检测,并用统计学方法分析.198例性病艾滋病人群CCR.5△32、CCR2b-64I、SDF1-3'A的突变频率分别为0.25%、16.16%、25.00%,与中国普通汉族人的结果一致.CCR5△32的突变频率较低,而CCR2b-64I、SDF1-3'A的突变频率较高,提示本地性病艾滋病汉族人群对性传播的HIV-1(R-5)毒株有较大的易感性.     

小鼠CCR5基因在活体内表达受迟发型超敏反应的调节

趋化因子(chemokine)在机体的免疫监视和慢性炎症反应中起着重要作用。β-趋化因子受体5(CCR5)是巨噬细胞嗜性(M-tropic)HIV-1进入靶细胞的一个重要辅助因子。作用在成功克隆一新的趋化因子受体5(muCCR5)中研究了该基因在小鼠活体内的表达。结果表明,muCCR5 cDNA全长2888 bp,ORF为     

CRISPR/Cas9基因组编辑技术在HIV-1感染治疗中的应用进展

基因治疗是将外源正常基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,从而达到治疗目的。因此,基因治疗的技术方法在研究持续感染HIV-1或潜伏感染HIV-1原病毒患者的治疗中具有重大的现实意义。目前,现有的基因治疗方法存在识别靶向位点有限及脱靶几率大等主要问题。最新研究表明来源于细菌和古菌的规律间隔成簇短回文重复序列及其相关核酸酶9系统[Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated nuclease 9 (Cas9), CRISPR/Cas9]已被成功改造成基因组定点编辑工具。因此,如何利用CRISPR/Cas9系统实现对HIV-1病毒基因组进行高效靶向修饰,从而达到治疗HIV-1感染病患的目的已经成为当前研究的热点。本文参考最新国内外研究成果,重点介绍了 CRISPR/Cas9基因组编辑技术在HIV-1感染疾病治疗中的应用,主要包括CCR5基因编辑、清除HIV-1原病毒以及活化HIV-1原病毒,以期为HIV-1感染疾病的预防与治疗提供重要研究参考。     

基于修饰CCR5基因的艾滋病基因治疗进展

艾滋病药物治疗主要障碍是难以彻底清除病毒、副作用大、成本高且需长期用药。CCR5是HIV侵染的主要辅助受体,缺陷型CCR5(CCR5△32)的CD4+T细胞对R5嗜性HIV-1病毒感染有高度抵抗力。通过骨髓移植CCR5△32干细胞到患者体内可以降低HIV病毒载量至无法检出水平,同时可维持T细胞数目在正常范围内。但由于CCR5△32基因缺失的人群所占比例少、配型困难等问题,CCR5△32干细胞移植无法广泛用于艾滋病的临床治疗。通过锌指核酸酶(ZFNs)或类转录激活因子效应物核酸酶(TALENs)两种方法可以将自体细胞CCR5基因人为部分缺失,将产生的CCR5缺陷细胞回输体内可阻断HIV-1入侵途径,稳定CD4细胞群体并最终清除病毒。而脐带血干细胞具有对配型要求低等优点,使其作为修饰的靶细胞具有广阔的应用前景。     

HIV-1的表型及其感染的细胞嗜性

HIV-1的表型分为合胞体诱导型(syncytium-inducing,SI)和非合胞体诱导型(non-syncytium-inducing,NSI)。依据所用辅助受体和感染靶细胞的不同,HIV-1又被分为R5、X4和R5X4型。R5和X4型病毒分别利用CCR5和CXCR4作为辅助受体,而R5X4型病毒可利用这两种辅助受体。在病毒的复制力、细胞嗜性以及合胞体诱导能力上,SI型与X4型病毒一致,NSI型与R5型病毒一致。在HIV-1感染过程中,疾病的发展伴随着病毒从NSI型向SI型、及R5型向X4型的转变。HIV-1的表型影响和决定着HIV-1的感染、传播及AIDS的疾病进程。HIV-1的表型和细胞嗜性主要由病毒gp120的V3区(特别是第11和25位的氨基酸)决定。V3区的氨基酸序列信息,将为预测HIV-1的表型,以及病毒感染后的疾病进程提供生物信息学的依据。     

树免疫细胞体外感染Ⅰ型人免疫缺陷病毒的实验研究

至今可以感染Ⅰ型人免疫缺陷病毒(HIV-1)的动物只有黑猩猩和长臂猿,这严重阻碍了HIV-1的疫苗研究和治疗研究。因此,寻找新的可以感染HIV-1的动物模型成为十分迫切的课题。已知树鼩对许多重要的医学病毒易感,为了探讨树鼩是否可以感染HIV-1,利用不同辅助受体的5种HIV-1病毒株,体外感染云南野生成年树鼩的淋巴细胞和单核/巨噬细胞;同时还用这些病毒感染人外周血淋巴细胞或单核细胞。然后用RT-PCR、PCR和流式细胞术分别进行检测。用RT-PCR方法未检测到感染上清中有病毒粒子的存在,用PCR法未能发现树鼩的这些免疫细胞中有前病毒DNA,用流式细胞术也未能在这些感染HIV-1的树鼩细胞的表面检测到特异抗原;而感染HIV-1的人免疫细胞均为阳性结果。实验结果表明树鼩的这些免疫细胞在体外未能感染上HIV-1,可能的原因是树鼩的这些免疫细胞的HIV-1受体(CD4)和辅助受体(CCR5或CXCR4)与人的免疫细胞差别较大。     

性病艾滋病感染者HIV-1相关基因CCR5Δ32、CCR2b-64I、SDF1-3＇A多态性分布的研究

研究HIV-1相关等位基因CCR5Δ32、CCR26—64I、SDFl-3'A在性病艾滋病感染人群中的突变频率和多态性分布的特点,为我国艾滋病的预防和未来的基因治疗提供初步依据。收集198例汉族性病艾滋病感染的血液标本,提取基因组DNA,经PCR检测,并用统计学方法分析。198例性病艾滋病人群CCR5Δ32、CCR2b-64I、SDFl-3’A的突变频率分别为0．25％、16．16％、25．00％,与中国普通汉族人的结果一致。CCR5Δ32的突变频率较低,而CCR2b-64I、SDFl-3'4的突变频率较高,提示本地性病艾滋病汉族人群对性传播的HIV—1(R-5)毒株有较大的易感性。     

树qu免疫细胞体外感染Ⅰ型人免疫缺陷病毒的实验研究

至今可以感染Ⅰ型人免疫缺陷病毒(HIV-1)的动物只有黑猩猩和长臂猿，这严重阻碍了HIV-1的疫苗研究和治疗研究。因此，寻找新的可以感染HIV-1的动物模型成为十分迫切的课题。已知树qu对许多重要的医学病毒易感，为了探讨树qu是否可以感染HIV-1，利用不同辅助受体的5种HIV-1病毒株，体外感染云南野生成年树qu的淋巴细胞和单核/巨噬细胞；同时还用这些病毒感染人外周血淋巴细胞或单核细胞。然后用RT-PCR、PCR和流式细胞术分别进行检测。用RT-PCR方法未检测到感染上清中有病毒粒子的存在，用PCR法未能发现树qu的这些免疫细胞中有前病毒DNA，用流式细胞术也未能在这些感染HIV-1的树qu细胞的表面检测到特异抗原；而感染HIV-1的人免疫细胞均为阳性结果。实验结果表明树qu的这些免疫细胞在体外未能感染上HIV-1，可能的原因是树qu的这些免疫细胞的HIV-1受体(CD4)和辅助受体(CCR5或CXCR4)与人的免疫细胞差别较大。     

Rev蛋白: 抗HIV-1感染的新靶点

病毒颗粒蛋白表达调节因子(regulatorofvirionproteinexpression,Rev)是HIV-1转录过程中不可缺少的调控蛋白。Rev与病毒mRNA的Rev应答元件(revresponseelement,RRE)相互作用,加速mRNA向核外转运。Rev缺乏或者不能进入细胞核,未剪接和部分剪接的mRNA将在核内完全降解,导致HIV-1的复制被阻断。Rev在HIV-1复制周期中起着重要的反式调节作用,是寻找新作用机制和不易产生耐药性的抗艾滋病药物的新靶点。该文介绍Rev介导的核质转运过程和Rev蛋白的相关抑制剂。     

HIV-1辅受体及针对辅受体的艾滋病治疗策略

艾滋病(AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus, HIV)引起的严重危害人类健康的世界性传染病,目前尚无有效的预防和治疗措施.虽然近年高效抗逆转录病毒疗法(HAART)明显提高了AIDS的临床疗效,但由于HIV的高度变异性、化疗药物的毒副作用及价格昂贵等因素,多种新的抗HIV药物的开发研究仍有增无减[1].HIV-1辅受体的发现不仅有助于理解HIV-1感染靶细胞的发病机理,而且为抗HIV治疗提供了新的作用靶点.HIV-1辅受体及其抑制剂已成为目前抗HIV-1治疗研究的热点,现将有关的研究进展作一综述.