RNAi 阻断热门靶点防HIV攻击免疫细胞

　　

生物通报道，艾滋病治疗问题困扰人类多年，尽管鸡尾酒疗法曾在很长一段时间有效地控制了艾滋病，随着HIV病毒的协同进化，艾滋病耐药问题越来越严重，科学家们不得不另辟蹊径寻找新的抗艾武器，最新Blood杂志上刊发了一篇用干细胞治疗艾滋病的研究性成果文章。

 

来自加州大学艾滋病研究所的科学家（UCLA AIDS Institute）在研究艾滋病病毒结合人类细胞的过程中发现，人类细胞上的一个细胞受体CCR5，是艾滋病毒的结合受体，通过这个受体艾滋病毒才能结合到人类细胞上。

 

艾滋病研究所的科学家们尝试将这些受体蛋白从人类细胞上剥离开来，因为在临床研究中发现，缺乏CCR5受体的人群对艾滋病有天然的抵抗能力。

 

科学家们首先在模式动物上进行试验，他们选用人类化的小鼠为模型，往小鼠体内注入小RNA分子（短链发夹结构的RNA，shRNA），通过RNAi干扰机制阻断小鼠体内的人体血液干细胞CCR5受体的表达。

 

令人欣喜的是，CCR5受体表达受阻的小鼠对艾滋病表现出稳定的抵抗力。

 

科学家们认为，这一研究成果证实了，使用RNAi技术阻断CCR5受体的治疗方式可能成为治疗HIV的好办法。

（生物通 小茜）

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关于CCR5

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HIV1入侵机体细胞的主要辅助受体之一。

 

CCR5是细胞内β趋化因子（RANTES、MIP1α和MIP1β）的受体，具有调控T细胞和单核细胞／巨嗜细胞系的迁移、增殖与免疫的功能，主要表达于记忆性的静止期T淋巴细胞、单核细胞、未成熟的树突状细胞等的细胞膜上。

 

从病理角度看，CCR5辅助HIV1感染的过程是一个多区域参与的复杂过程，gp120和CCR5的相互作用可能遵循两步结合机制：第1步，CCR5的N末端区域采取恰当的构象识别并结合gp120；第2步，gp120与CCR5的构象发生变化，CCR5的第二胞外区与gp120的V3区相互作用，最终导致膜融合和病毒遗传物质进入细胞。CCR5作为HIV1的重要辅助受体参与膜融合过程，其N末端和EL?2主要与gp120相互作用，而N?末端对于HIV1的感染来说是必需的。CCR5与趋化因子或gp120的结合位点是相互独立的，或者有部分重叠，产生的不同功能主要是通过极性、疏水性氨基酸的三维构象的细微调整来实现。此外，gp120、趋化因子和各类CCR5拮抗剂在CCR5上的结合位点也并不完全相同。

生物通推荐原文检索

A highly efficient short hairpin RNA potently down-regulates CCR5 expression in systemic lymphoid organs in the hu-BLT mouse model

 

Saki Shimizu1,2, Patrick Hong2,3, Balamurugan Arumugam2,3, Lauren Pokomo1,2, Joshua Boyer1,2, Naoya Koizumi1,2, Panyamol Kittipongdaja1,2, Angela Chen4, Greg Bristol1,2, Zoran Galic1,2, Jerome A. Zack13, Otto Yang2,3, Irvin S. Y. Chen13, Benhur Lee2,3, and Dong Sung An1,2

1 Department of Medicine, Division of Hematology-Oncology, 2 UCLA AIDS Institute, and Departments of 3 Microbiology, Immunology and Molecular Genetics and 4 Obstetrics & Gynecology, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles

 

Inhibiting the expression of the HIV-1 coreceptor CCR5 holds great promise for controlling HIV-1 infection in patients. Here we report stable knockdown of human CCR5 by a short hairpin RNA (shRNA) in a humanized bone marrow/liver/thymus (BLT) mouse model. We delivered a potent shRNA against CCR5 into human fetal liver-derived CD34+ hematopoietic progenitor/stem cells (HPSCs) by lentiviral vector transduction. We transplanted vector-transduced HPSCs solidified with Matrigel and a thymus segment under the mouse kidney capsule. Vector-transduced autologous CD34+ cells were subsequently injected in the irradiated mouse, intended to create systemic reconstitution. CCR5 expression was down-regulated in human T cells and monocytes/macrophages in systemic lymphoid tissues, including gut-associated lymphoid tissue, the major site of HIV-1 replication. The shRNA-mediated CCR5 knockdown had no apparent adverse effects on T-cell development as assessed by polyclonal T-cell receptor Vβ family development and naive/memory T-cell differentiation. CCR5 knockdown in the secondary transplanted mice suggested the potential of long-term hematopoietic reconstitution by the shRNA-transduced HPSCs. CCR5 tropic HIV-1 infection was effectively inhibited in mouse-derived human splenocytes ex vivo. These results demonstrate that lentiviral vector delivery of shRNA into human HPSCs could stably down-regulate CCR5 in systemic lymphoid organs in vivo.