Nature：诺奖得主艾滋病研究新突破

　　

生物通报道  近期来自美国加州的科学家们在利用基因治疗策略预防HIV传播的研究中取得突破进展，他们将外源DNA导入活体小鼠肌肉细胞中生成了高效的HIV中和抗体，并证明仅需单次注射就可完全保护小鼠预防HIV感染。相关研究论文发表在11月30日的《自然》（Nature）杂志上。

艾滋病，学名为获得性免疫缺陷综合征（Acquired Immune Deficiency Syndrome, AIDS）是一种由人类免疫缺陷病毒（HIV，又称艾滋病病毒）引起的致命疾病。今年已是艾滋病被确诊的第30个年头，然而直到现在医学界仍未找到有效的治疗方法或特效药物，艾滋病仍是威胁人类生命健康的传染病类“头号杀手”。

近年来关于艾滋疫苗的研究带来的似乎以负面消息为多，利用艾滋疫苗来防治HIV的道路远比人们当初预想的要艰难许多。在HIV被发现近30年后，全球每年感染HIV的新增病例仍然达到了200多万。直到现在研究人员都尚未找到有效预防艾滋病感染的可靠方法。经典的疫苗策略是将灭活病毒的全部或部分成分注入到机体以诱导对HIV产生免疫力。然而由于HIV复杂的结构以及高度的变异性，使得目前疫苗研制收效甚微。研究人员在寻找能帮助机体对抗各种变异HIV的理想分子的过程中经历了一段漫长而艰难的摸索。

基因治疗是指运用遗传信息相关的特异性DNA序列的转移来治疗甚至预防人类疾患的一种方法，是一项高度集成、综合性高难度的生物技术。在艾滋疫苗研发受阻后，发展基因治疗被人们视为预防和治疗艾滋病另一种具有潜力的策略。

Nature新文章的通讯作者是世界著名的生物科学家、加州理工学院生物学教授David Baltimore。Baltimore曾在重组DNA研究，病毒的致病机理、基因转录调控、免疫学信号传导等领域做出过杰出贡献。他因证实RNA转录酶的存在，为RNA逆转录DNA提供了有力证据，在37岁时与Howard Temin一起获得了1975年诺贝尔生理学和医学奖。其研究成果让生物科学界对像HIV这样的逆转录病毒有了更深入的了解。

在这篇文章中，Baltimore和同事们利用一种遗传改造的腺病毒来感染小鼠肌肉细胞，这种腺病毒携带了一段外源DNA，可编码生成与HIV感染者血液中抗体相同的蛋白。研究人员证实在感染小鼠肌肉细胞后，这一腺病毒载体将外源DNA片段插入到了肌肉细胞基因组中，生成的抗体最后被分泌进入到血液中。Baltimore等对用上述方法生成的五种不同的中和抗体进行了检测。其中有两种抗体，分别被命名为b12和VRC01，被证实在将HIV的感染剂量提升到高出自然感染的100倍的情况下都能够完全保护小鼠预防HIV感染。在52周后，治疗小鼠体内的抗体表达仍维持在高水平状态，表明单次治疗即可获得持久的保护。

尽管这一研究获得了引人瞩目的数据，但不少研究学者对此仍持谨慎的态度，他们认为虽然目前艾滋疫苗研究困难重重，但采用基因治疗将编码抗体DNA插入到基因组仍存在一些重大的问题，单是在小鼠或是猴子上开展实验并不能完全反应治疗利弊的真实情况。Baltimore等则表示希望在未来几年有机会在人体上开展相关实验以确定这一技术的安全性和可行性。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：
Antibody-based protection against HIV infection by vectored immunoprophylaxis

Despite tremendous efforts, development of an effective vaccine against human immunodeficiency virus (HIV) has proved an elusive goal. Recently, however, numerous antibodies have been identified that are capable of neutralizing most circulating HIV strains1, 2, 3, 4, 5. These antibodies all exhibit an unusually high level of somatic mutation6, presumably owing to extensive affinity maturation over the course of continuous exposure to an evolving antigen7. Although substantial effort has focused on the design of immunogens capable of eliciting antibodies de novo that would target similar epitopes8, 9, 10, it remains uncertain whether a conventional vaccine will be able to elicit analogues of the existing broadly neutralizing antibodies. As an alternative to immunization, vector-mediated gene transfer could be used to engineer secretion of the existing broadly neutralizing antibodies into the circulation. Here we describe a practical implementation of this approach, which we call vectored immunoprophylaxis (VIP), which in mice induces lifelong expression of these monoclonal antibodies at high concentrations from a single intramuscular injection. This is achieved using a specialized adeno-associated virus vector optimized for the production of full-length antibody from muscle tissue. We show that humanized mice receiving VIP appear to be fully protected from HIV infection, even when challenged intravenously with very high doses of replication-competent virus. Our results suggest that successful translation of this approach to humans may produce effective prophylaxis against HIV.