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艾滋病又称获得性免疫缺陷综合征(AIDS) , 是由于机体感染人类免疫病毒(HIV , 也称艾滋病毒)引发的疾病 , 可导致人体不同程度的免疫功能缺陷 , 最终使人死于严重感染和恶性肿瘤 。 HIV病毒分可分为HIV-1和HIV-2两种类型 , 在我国以HIV-1型为主要的流行株 。
图片来源:Pixabay官网
联合国艾滋病规划署(UNAIDS)发布的最新数据显示 , 2020年全球感染艾滋病毒人数达3760万 , 因艾滋病死亡人数达69万 。 由于目前缺乏根治HIV感染的有效药物 , 抗击艾滋病仍然是一大难题 。
近日 , 由美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的一个研究小组尝试将CAR-T疗法应用于对抗HIV病毒 , 不仅可以高效的对抗HIV病毒 , 并且可以获得持久的治疗效果 。 这个设计的原理是怎么来的呢?就让我们一起来看看吧!
图片来源:《Plos Pathogens》杂志官网
HIV-1病毒最坏的地方是会结合和破坏人体的CD4+T细胞 , 导致免疫系统功能下降 , 一旦免疫系统崩溃 , HIV-1病毒再伺机而动 , 最终使人体患上艾滋病 。 既然HIV-1病毒的主要目标是CD4+T细胞 , 不如反其道而行之 , 给CD4+T细胞动些手脚 , 让它变成我们识别HIV-1病毒的帮手 , 引诱HIV-1病毒结合再一举击杀 。
此前的研究 , 研究人员已经定制出可以针对性识别并杀死感染HIV细胞的CAR-T细胞 。 为了让CAR-T细胞疗法发挥更好的作用 , 这次研究人员给CAR-T细胞装上特定的GPS——经过修饰后的CD4-CAR 。
CD4主要是由4个细胞外结构构成(D1-D4) , 人类白细胞抗原二类结合点(HLA-II)主要位于D1、D2区域 , 而D3和D4是调节调解白细胞介素-16结合等与感染有关 , 因此研究人员通过删除D3和D4区域创建了一个截断的CD4-CAR分子 , 只留下CD4的D1D2域来进行HIV-1包膜识别 。
截断的CD4-CAR的制作流程
如此改造后的CAR-T细胞对于HIV病毒来说诱惑力更强 , 更容易吸引HIV病毒 。 当HIV病毒被CD4迷惑后与其结合时 , 就会向CAR-T细胞传递信息 , 激活CAR-T细胞的免疫杀伤能力 。
具体的研究结果如何呢?
实验结果显示 , 被截断的CAR-T能够使病毒与HIV-1结合 , 但它并不允许病毒进入 , 这说明截断的CD4-CAR-T在使用时有较高的安全性 , 而并不像全长CD4-CAR-T在细胞表面表达时那样促进HIV-1感染 , 且截断的CD4-CAR不影响T细胞的分化和TCR的表达 。
截断的CD4-CAR分化及表达正常
之后研究小组对三组人性化BLT小鼠进行对照试验 , 分别是未修饰的HSC组、D4CAR修饰的HSC组、截断的CD4-CAR修饰的HSC组 , 将三组小鼠感染HIV10周 , 结果显示:基于HSCs的截断的CD4-CAR治疗抑制了体内HIV-1的复制 。
在后续的研究中 , 研究人员同时添加了另一个能使细胞抵抗感染的结构域 , 即截断的CD4-CAR41BB 。 结果证明这种新方案能够更有效、更持久地应对艾滋病病毒 。
共刺激的情况下 , 截断的CD4-CAR发挥出了更好的治疗效果
采用这种结合方式 , 更重要的是CAR-T细胞疗法可以产生记忆T细胞 , 记忆CAR-T细胞可以再次攻击活跃的HIV病毒 , 可以为患者提供长期的保护 , 降低感染HIV病毒导致艾滋病的潜在风险 , 一举两得 。
近年来 , CAR-T细胞治疗的迅速发展 , 不仅为癌症治疗带来了新的治疗曙光 , 也为很多其他疾病的治疗带来了新的希望 。 本次研究通过基因改造的CD4-CAR-T可以在体内实现更有效的、持久的抗病毒反应 。 相信随着研究的进展 , CAR-T疗法将为我们带来更多的治疗惊喜 。
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