中國學者發現新型抗艾滋病毒蛋白 有助研發抗艾新葯
(原標題:中國學者發現新型抗艾滋病毒蛋白)
新京報訊(記者 許雯)抗艾滋病藥物研發有了新靶點。近日,中國學者發現人類細胞中的一種新型抗艾滋病毒蛋白PSGL-1。它有多重抗病毒功能,可抑制艾滋病毒DNA複製,並抑制新生病毒顆粒的新一輪感染。這有望成為抗艾滋病毒藥物開發的新方向。課題組負責人接受新京報記者採訪時表示,研究團隊正在基於此項研究成果,進行小分子藥物篩選。如進展順利,三到五年可走到臨床前試驗階段。
新型抗艾滋病毒蛋白「萬里挑一」
該項研究成果由清華大學藥學院譚旭課題組與復旦大學周峰課題組、美國喬治梅森大學吳雲濤課題組合作發現。
譚旭告訴記者,該研究首次發現並證實了PSGL-1是一個具有全新抗病毒機制的抗艾滋病毒蛋白。它具有多重抗病毒功能,包括抑制艾滋病毒DNA複製和抑制新生病毒顆粒的新一輪感染。
研究團隊通過比較人體免疫細胞感染艾滋病毒前後的細胞蛋白水平,在總共鑒定出的大約14000種蛋白中,找到了近千個蛋白有顯著變化。然後,通過與其他多個資料庫比對,篩選出一個在艾滋病毒侵染中功能未知的蛋白-PSGL-1。
在這項最新的研究中,研究者發現高水平的PSGL-1能夠抑制病毒感染前期的DNA合成。更重要的是,在新產生的病毒釋放時,PSGL-1能被一併包裹到釋放的病毒中,從而進一步並更強烈地抑制新一輪的病毒感染。
有望成為抗艾藥物研發新方向
這並非人類首次發現抗病毒蛋白。近十多年來,科學家們發現了病毒宿主細胞中的幾個抗病毒蛋白。這類蛋白在一定條件下,能從艾滋病毒生活周期的各個階段抑制病毒複製。
但「道高一尺,魔高一丈」。艾滋病毒也進化出了相應的拮抗機制,幾乎每種蛋白都能夠被艾滋病毒的一種輔助蛋白「盯梢」,例如,APOBEC3G會被Vif蛋白降解。通過降解這些蛋白,艾滋病毒巧妙地避開了天然免疫系統,最終成功地感染細胞並完成複製。
PSGL-1也不例外。「狡猾」的艾滋病毒通過其附屬蛋白Vpu,對PSGL-1進行結合併促進PSGL-1的降解,從而逃逸PSGL-1的抗病毒功能,使PSGL-1「武功盡廢」。
這次的研究發現,為艾滋病藥物研發提供了新的靶點。譚旭透露,目前研究團隊正在篩選小分子藥物,「如果有一個小分子化合物能夠抑制艾滋病毒蛋白,讓它無法破壞抗病毒蛋白,就可以把抗病毒蛋白拯救出來,讓它重新發揮抗病毒的功能,這樣有可能找到非常有效的新型抗艾滋病藥物。」
對話 課題組負責人、清華大學藥學院研究員譚旭
人體試驗至少需要七八年時間
譚旭
【談新發現】可抑制新生病毒下一輪感染
新京報:研究過程大概是怎樣的?
譚旭:研究是2014年回國後開始的,歷時五年。這次的發現,為艾滋病藥物研發提供了新的靶點,另外也能幫我們理解人體免疫系統是如何干預病毒的、防禦機制是如何運作的,對其他病毒的研究也有借鑒作用。
抗病毒蛋白功能非常強大,艾滋病毒沒辦法繞過它,必須進化出破壞的機制,把它清除掉,要不然病毒就無法複製和生存。如果有一個小分子化合物能夠抑制艾滋病毒蛋白,讓它無法破壞抗病毒蛋白,就可以把抗病毒蛋白拯救出來,讓它重新發揮抗病毒的功能,這樣有可能找到非常有效的新型抗艾滋病藥物。
研究成果發表後,接下來我們要進行小分子藥物的篩選,希望能找到,找到就可以申請專利,然後進一步轉化。快的話,三五年走到臨床前階段,等到人體試驗至少要七八年。
新京報:新發現和「雞尾酒療法」有什麼不同?
譚旭:有很好的互補作用,但機制完全不一樣。「雞尾酒療法」的藥物絕大多數都是作用於病毒本身,艾滋病毒很容易突變,產生抗藥性。
而以抗艾滋病毒蛋白為靶點的藥物,是作用於宿主細胞蛋白,也就是人體自身細胞,如果研發成功,可能不容易產生抗藥性。
新京報:科學家也發現過其他類型的抗艾滋病毒蛋白?
譚旭:對,每一種發現都是很重要的,都提供了新的抗病毒靶點。不過,以前發現的蛋白一般是抑制病毒生活周期的某一步,而這次發現的PSGL-1蛋白有多重抗病毒功能,既可以抑制早期病毒基因的合成,也可以抑制後期新生病毒下一輪的感染能力。
抑制新生病毒進行下一輪感染,這個能力特彆強大。PSGL-1蛋白相當於「特洛伊木馬」,潛伏到新的艾滋病毒顆粒裡面去,讓病毒子子孫孫都受到抑制作用。
【談艾滋病研究】難點在於艾滋病毒高度變異性
新京報:目前全球艾滋病毒研究的主要方向是什麼?
譚旭:現在艾滋病毒研究有兩個主要方向,一是尋找新的抗病毒藥物,根治艾滋病;另一個方向就是尋找艾滋病疫苗,預防艾滋病。
現有的組合治療藥物(雞尾酒療法)能很大程度上緩解病人的癥狀但是無法根治艾滋病,而且患者終身服藥,有產生抗藥性的風險,如果產生抗藥性,現有藥物就沒用了。
最關鍵的是,現有藥物無法根治艾滋病,所以我們希望能找到新的更好的艾滋病治療藥物。現在不敢說,艾滋病有可能會治癒。但就像很多其他病一樣,老的葯可能慢慢失效,所以需要開發新葯。我們也在研究其他方法,看能不能直接治癒艾滋病,困難還是蠻大的。
新京報:對艾滋病毒的研究難點在哪裡?
譚旭:研究的主要難點在於艾滋病毒變異特別快,很容易對現有藥物產生抗藥性,對現有抗體或疫苗,病毒也可通過改變自身,逃逸免疫作用。
原本,抗體可以通過病毒表面的蛋白等識別艾滋病毒,就像一個鎖配一把鑰匙,但如果鎖的形狀經常改變,鑰匙就開不了這把鎖。艾滋病毒能不停偽裝自己,讓免疫系統認不出它,這就是為什麼疫苗這麼難開發。
同時,艾滋病毒攻擊人體免疫系統,不斷破壞患者體內的免疫細胞,使患者喪失免疫功能,這進一步削弱了人體免疫系統的「戰鬥力」。
艾滋病毒是個很「聰明」的病毒。它善變,進化也快。我們越研究越覺得它有很多「聰明」的機制,可以逃逸人體免疫系統。這也是根治或者預防艾滋病毒的困難所在。
此外,艾滋病毒在國內是安全等級比較高的病毒,需要有一定的實驗條件才能研究,這也是很多實驗室存在困難的地方。
【談新技術應用】基因編輯10年內或可用於艾滋病臨床治療
新京報:你認為,下一步艾滋病研究的方向會是什麼?
譚旭:艾滋病毒研究還有很多路要走,艾滋病研究這麼多年,不光是開發出了30多種藥物,把艾滋病從致命的疾病,變成「慢性病」,吃藥就能維持正常生活。
另外,艾滋病研究對整個生物醫藥科學也產生了深遠影響,開發出了很多的技術,比如分子生物學的研究工具,加深了對我們自身免疫系統的了解,對整個生物醫學的進展有非常大的促進作用。這些不能僅僅通過研發了多少個葯來衡量,它對整個生物醫藥的推動是貢獻非常大的,其中也湧現出了好幾個諾貝爾獎。
新京報:現在生物醫學的發展,會不會反過來促進艾滋病毒研究的進展?
譚旭:對,像基因編輯技術,有很多科學家都想把它用於艾滋病研究,把艾滋病毒的基因進行突變,把病毒給清除掉。基因編輯是現在非常活躍的領域,我相信,不到10年,這項技術有可能應用到臨床治療艾滋病。
基因編輯技術是雙刃劍,作為一個強大的工具有可能被濫用,需要生物醫學專家和真正了解的人制訂規範,在好的規範約束下,它可以成為造福人類的利器。
人類抗艾簡史
·1981年 美國疾病預防控制中心在《發病率與死亡率周刊》上登載5例艾滋病人的病例報告,這是世界上第一次有關艾滋病的正式記載。
·1983年 法國和美國的科學家分別分離出了艾滋病病原體——人類免疫缺陷病毒,即HIV。
·1985年 一位到中國旅遊的外籍人士患病入住北京協和醫院後死亡,後被證實死於艾滋病,這是中國第一次發現艾滋病病例。
·1996年 美籍華裔科學家何大一提出雞尾酒療法,使艾滋病患者生命得以延長,這是目前控制艾滋病最有效的辦法。
·2007年 出現迄今唯一一例「治癒」的艾滋病患者「柏林病人」蒂莫西·雷·布朗。布朗同時患有艾滋病和白血病,2007年在柏林接受放射療法和幹細胞移植,後來兩種疾病均消失。但此後對其他多名患者開展的類似嘗試都未獲成功。
2012年7月24日,美國,被稱為「柏林病人」的蒂莫西·雷·布朗(Timothy Ray Brown)宣布成立基金會推動艾滋病治療研究。布朗是迄今首個被治癒的艾滋病患者。圖/視覺中國
·2019年 一名被稱為「倫敦病人」的艾滋病患者經過治療,已18個月未檢測到艾滋病病毒。他可能成為繼「柏林病人」之後被治癒的第二名艾滋病患者。
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