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HIV-1是引起获得性免疫缺陷综合症(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)的病原体,其主要攻击免疫系统中的CD4细胞。从1981年CDC第一次报道了5例患严重免疫缺陷的病例以来,截止到目前为止,世界上已有3500万人死于HIV-1感染,并且仍有3670万人携带HIV-1病毒。HIV-1已成为威胁人类健康的主要病原体。 虽然抗逆转录病毒疗法(cART)降低了HIV-1感染引起的艾滋病的发病率和致死率,大大延长了艾滋患者的寿命。但由于HIV-1病毒基因组在整合酶的作用下,会整合到宿主基因组中,形成潜伏感染。一旦停止cART,潜伏感染的病毒基因表达,病毒载量回升,CD4T细胞被清除,除了终身依赖cART,目前尚无完全治愈HIV-1感染的疗法。唯一一例被治愈的病例——柏林病人,是由于他感染HIV-1同时患急性白血病,进行了CCR5Δ32基因缺陷的纯合子供体的骨髓移植,移植后停止cART9年,在外周血和淋巴器官中未检测到HIV-1病毒颗粒。由于CCR5Δ32纯合子供体的稀缺以及骨髓配型的难度,这种方法难以推广。参考这个病例,我们可以在体外改造病人T细胞或造血干细胞,引入外源抗病毒基因使这些细胞具有抵抗HIV-1感染的能力,再将这些细胞输回病人体内在HIV-1感染无cART情况下,这些细胞可以免受感染并重建宿主免疫系统,产生针对HIV-1的特异性免疫,清除潜伏感染库,以达到治愈的目的。 之前我们实验室已经证明,GPI-scFv X5能高效广谱地阻断游离HIV-1病毒颗粒对T细胞的感染,以及阻断从树突细胞(dendritic cell,DC)到T细胞系的传播。这样,将GPI-scFv X5表达在体内HIV-1靶细胞表面,可能同样可以使这些细胞具有抵抗HIV-1感染的能力,作为临床上HIV-1基因治疗的手段。为了检验这一假说,本博士论文研究中首先在体外验证表达GPI-scFv X5的人原代CD4T细胞能否抵抗R5和X4嗜性游离病毒的感染和细胞.细胞间的传播。结果表明,表达GPI-scFv X5的细胞不被R5,X4和R5X4嗜性的游离病毒感染,并且可以阻断细胞.细胞间病毒传播。其次,我们将体外改造的表达GPI-scFv X5的人原代CD4T细胞与感染了R5或X4嗜性病毒的外周血单核细胞(PBMCs)同时输入免疫缺陷小鼠体内,以检验在HIV-1感染的情况下,以及能否保护体内CD4细胞。体内实验结果显示,在R5或X4嗜性病毒感染下,GPI-scFv X5在体内保护CD4T细胞,抑制病毒复制,并且表达GPI-scFv X5的细胞具有生存优势。综上所述,我们证明了GPI-scFv X5可以作为潜在的HIV-1基因治疗手段。