PNAS：新型抗HIV免疫细胞正式进入美国临床试验
2017-04-13 李华芸 生物通
Scripps研究所（TSRI）的科学家们制造出一种能对抗艾滋病病毒的免疫细胞。在实验室条件下测试结果显示，这些抗病毒细胞能迅速取代患病的免疫细胞。具有极高的临床价值，有望治愈HIV疾病。Scripps研究所（TSRI）的科学家们制造出一种能对抗艾滋病病毒的免疫细胞。在实验室条件下测试结果显示，这些抗病毒细胞能迅速取代患病的免疫细胞。具有极高的临床价值，有望治愈HIV疾病。“这是一种长效保护，”T
Scripps研究所（TSRI）的科学家们制造出一种能对抗艾滋病病毒的免疫细胞。在实验室条件下测试结果显示，这些抗病毒细胞能迅速取代患病的免疫细胞。具有极高的临床价值，有望治愈HIV疾病。
“这是一种长效保护，”TSRI高级研究员以及PNAS该篇文章的第一作者谢嘉说道。
Richard Lerner医学博士是本文的通讯作者，也是TSRI的免疫化学教授。作为这个项目的带头人，他将与希望之城（City of Hope）基因治疗研究中心合作，根据联邦法规在患者身上开展这项新疗法的有效性和安全性检测。
“City of Hope是造血干细胞移植领域的先驱，目前已启动了利用造血干细胞移植对AIDS进行基因治疗的临床试验。抗病毒细胞新疗法试验将直接利用我们现有的经验，逐步开展，”City of Hope 恶性血液疾病和干细胞移植研究所“基因治疗中心”主管John A. Zaia医学博士说。“最终目标是仅凭自体免疫，直接控制AIDS患者体内的HIV，而非外源药物。”
“身为TSRI的研究学者，我们很荣幸能够与City of Hope的医师和科学家们合作，他们在HIV移植疗法领域的专业技术将为HIV患者带来希望。”Lerner补充道。
过去的HIV抗体疗法是基于一种抗体药物，较低浓度的抗体在血液中自由漂浮。而TSRI的新技术的比过去的方法更具优势，这次，抗体被直接修饰在细胞表面，阻止HIV接近一种被称为ICAM-1的关键细胞受体。
谢嘉将其称为“远亲不如近邻（neighbor effect）”。附着在附近的抗体比大多数漂浮在血液中的抗体更有效。他说：“为了效果，有时你只需要一个细胞，而不是过多的分子。”
在进行实验室内活HIV（有感染性）检测之前，科学家们使用鼻病毒（rhinovirus）作为研究对象，这是一种普通感冒病毒。他们利用慢病毒（lentivirus）作为载体将新基因转入人体细胞，该基因能够指导细胞合成一种人类细胞受体（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）的抗体，ICAM-1是鼻病毒侵染所必需的黏附分子。ICAM-1被该抗体独占后，病毒便无法侵染细胞传播扩散了。
“这是真正意义上的细胞免疫，”Lerner说。
因为慢病毒介导的转染效率并非100%，科学家们最终得到的是一皿工程细胞和非工程细胞的混合体。于是，研究人员将具有活性的鼻病毒加入培养皿中，准备检查一下这个系统的抗病毒效率。
开始2天，绝大多数的细胞都在死亡。仅含有非工程细胞的培养皿内的细胞数量大幅消减后再没恢复。但是混合皿中的细胞虽然在初始阶段也出现死亡，但是经过数小时后细胞数量迅速反弹，125小时混合皿中的细胞数量已恢复至与对照组（未处理过的健康细胞）持平。
本质上，这是一种达尔文“适者生存”的竞争。没有抗体保护的细胞死亡，有抗体的细胞存活繁殖，并将这种保护基因传递给新细胞。
鼻病毒实验的成功，鼓舞了研究人员。他们随后将这项技术转移至对HIV病毒的研究。所有HIV病毒株侵染人体前，都要与CD4细胞表面受体结合。为了保护免疫细胞不被HIV杀死，研究人员设计了针对性的抗体。“这项技术受益于联合抗体图书馆（combinatorial antibody libraries），我们从中顺利地挑选出了特异性的抗体。”Lerner说。
在HIV测试中，人工合成细胞又一次成功地守住了阵线。抗体准确地识别了CD4结合位点，封锁了HIV病毒的侵染途径，最终，培养皿中的抗病毒细胞群取得了胜利。
经过美国国立卫生研究院HIV/AIDS疫苗免疫学和免疫原研究中心的科学家们进一步证实，这些抗病毒细胞株对抗HIV的效力比游离状态的抗体更好。
City of Hope 价值分析主任Joseph Alvarnas医学博士是这样评价这项新技术的：目前，HIV可治，但无法治愈。在这种情况下患者会遭受很多疾病痛苦。例如接受抗逆转录病毒疗法的患者具有较高风险罹患其他疾病，如癌症。这也是“细胞抗体免疫疗法”对HIV患者尤为重要的原因。
谢嘉希望，除了与City of Hope展开临床试验工作外，他还将继续开展其他类型的细胞表面受体的抗体改造工程。
原始出处：
Xie J， Sok D， Wu NC， Zheng T， Zhang W， et al. Immunochemical engineering of cell surfaces to generate virus resistance. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Apr 10.
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