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科普版:科学家发现三氧化二砷有助于提升现有抗艾滋病毒药物的治疗效果 精选

已有 4962 次阅读 2019-5-20 12:07 |系统分类:科普集锦

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       艾滋病(HIV/AIDS)是一种危害极大的病毒性传染疾病,严重威胁着全球公共卫生。目前全世界约有3690万人已感染HIV,且每年新增加约180万感染者。我国的艾滋病流行情况也十分严峻,据中国疾病预防控制中心评估,截至2018年底我国估计存活艾滋病感染者约125万,而且快速增长的趋势仍未得到遏制,例如仅在2017年就发现了13.5万新发感染者。更令人担忧的是,我国的艾滋疫情已从吸毒、卖血等高危局部人群转变为普通人群的性传播扩散,新发感染者中超过95%经由同性或异性性行为感染。现有的抗病毒药物治疗(ART)可控制艾滋病情的恶化,但无法根除患者体内的病毒。一旦停药,病毒就会迅速反弹。艾滋患者必须终生服药,这导致了耐药、毒副作用和经济负担等系列问题,因此亟需研制能长期控制甚至完全治愈HIV感染的新策略。

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       艾滋病难以被根治的原因很多,其中最重要的一点是HIV感染宿主细胞后,在1-3天内就可整合到宿主细胞基因组,从而在机体中安营扎寨建立起持久稳定的病毒大本营(病毒储存库)。这些艾滋病毒大本营会如同烙印一般与宿主细胞同生共死,给常规的药物治疗和疫苗预防带来极大困难。而且,这些病毒大本营通常处于沉默状态——病毒不复制,也不产生病毒特异的蛋白,所以从外表看来这些驻扎着病毒大本营的细胞与机体正常细胞非常相似,是名副其实的隐藏杀手。然而,在机体受到刺激或免疫力低下时,这些大本营就会活跃起来,派遣出一批又一批的病毒恐怖分子进行恐怖活动,祸害四周的无辜宿主细胞。一旦遇到抗病毒药物或免疫杀伤细胞时,它们又会再次藏匿起来,让药物或免疫杀伤细胞难觅其踪。面对这些“打一枪换一个地方”的病毒恐怖分子,机体中那些负责清剿被感染细胞的正规军队(免疫系统)也对之束手无策,空有一身本领却无处发力。这正是目前绝大多数抗艾滋病毒药物无法根除病毒感染的关键原因。因此,如何有效清除恐怖分子大本营才是根治艾滋病毒感染的重要科学问题。研究者们设想先“刺激”潜伏的病毒大本营使之活跃起来,从而使得这些恐怖分子老巢更容易被侦测和发现,进而再通过药物或免疫系统对之杀伤,即“先引蛇出洞,再诱杀和剿灭老巢”将是根治艾滋感染的有效策略。

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         为了解决该问题,来自中国科学院、中山大学等单位的研究人员首先通过一系列体外实验,发现三氧化二砷(As2O3)可特异激活潜伏的病毒储存库,且不会引起过度的炎症反应,然后在猴艾滋病毒(SIV)慢性感染猕猴模型中验证了As2O3联合ART药物的体内治疗效果。该疗法使得SIV感染猴在停药后的病毒反弹时间显著延缓,甚至部分实验猴在停药80天后仍未出现病毒反弹(单独ART治疗组的平均反弹时间为22天)。此外,还发现该疗法可有效降低SIV感染猴体内的病毒储存库数量,并显著增强了病毒特异性的免疫应答。更有意思地是,研究者还发现As2O3处理可下调CD4+T细胞表面的CD4受体和CCR5辅助受体(没有这些受体艾滋病病毒就无法入侵细胞)的表达水平,从而有效阻断感染性病毒颗粒的新一轮感染和扩散。
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        值得说明地是,As2O3是砒霜的主要成分。砒霜俗称信石、鹤顶红等,是大家熟知的剧毒药物。然而,是药三分毒,是毒七分药。智慧的中华民族早在两千多年前就已意识到了砒霜的药用价值,将之用于抗疟疾感染等疾病。例如,在《神农本草经》、《备急千金要方》、《本草纲目》等医学古籍中均有记载服砒霜可“疗诸疟”、”截疟除吼”等。在现代医学时代,注射用As2O3制剂已分别获得了中国和美国食品药品监督管理局的批准,用于治疗急性早幼粒细胞白血病等癌症,有着良好的临床有效性和安全性。而这项来自中国科学院、中山大学等单位的科学研究则表明As2O3制剂亦可用于艾滋病的治疗。据悉,该研究团队将按照国家《药物临床试验质量管理规范》等相关要求开展临床试验研究,以进一步验证该疗法在艾滋患者中提升现有抗艾滋病药物的治疗效果。

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        该工作以“Arsenic trioxide impacts viral latency and delays viral rebound after termination of ART in chronically SIV infected macaques”为题,发表在Advanced Science (DOI: 10.1002/advs.201900319)上,中科院广州生物院陈凌教授、中山大学公共卫生学院(深圳)孙彩军教授以及King’s College London的Thomas Lehner教授为该论文的共同通讯作者。





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