《Science》: 研究發現細胞內建「HIV-1 偵測器」─ CARD8,提供愛滋病治療新思維 (專業閱讀)

愛滋病曾被稱為「世紀黑死病」,足以想見它的棘手程度,所幸,1995 年雞尾酒療法問世,患者若規律用藥,死亡率可大幅下降、成為可控制住的慢性病。然而,由於當前的雞尾酒療法僅能抑制快速增殖中的病毒無法清除潛伏於細胞中的病毒,因此患者必須終身服藥,也成為治癒愛滋病的最大困難處。

但是,聖路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員近期於國際期刊《Science》上發表的研究中指出,有種方法或許可以掃除這些「地雷」─ 在 HIV-1 (HIV type I) 病毒開始活動、但在出芽之前,讓免疫細胞搶先一步偵測到 HIV-1 的存在,進而消滅此受感染的細胞、讓 HIV-1 無法增殖。這或許可以為愛滋病治療帶來新突破。

HIV 蛋白酶

HIV-1 的蛋白酶 (protease) 是病毒增殖過程中的關鍵蛋白之一,負責切割結構蛋白質前體 Gag-pol,使之成為多個有功能的蛋白質、讓病毒成熟為具有感染能力的病毒顆粒。但此酵素活性僅在病毒顆粒組裝完成、出芽後才會被活化,使得宿主細胞來不及做反應而讓病毒釋放出去。

細胞內建的「HIV-1 偵測器」─ CARD8

研究人員發現,使用非核酸逆轉錄苷酶抑制劑 (non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor, NNRTI) [例如 FDA 批准的藥物 efavirenz (商品名 Sustiva)] 可以「提前活化 HIV-1 蛋白酶」,而活化了的 HIV-1 蛋白酶除了會辨識病毒的 Gag-pol 外,還會切割宿主細胞的 CARD8 蛋白質,進而促使炎症小體 (inflammasome) 的組裝,並透過 Caspase-1 的介導引發細胞焦亡 (Pyroptosis,細胞程序性死亡的一種方式,透過細胞不斷脹大而使細胞膜破裂、釋放出細胞內累積的大量促炎因子,進而促使其他免疫細胞前來)。

簡而言之就是在病毒還沒準備好要離開之前,搶先利用宿主細胞的 CARD8 偵測到病毒,進而主動消滅掉這個受感染的細胞、避免病毒增殖擴散。

由於此方法是以 HIV-1 絕對必需的水解酶「功能」為標的,因此除非 HIV-1 水解酶失去功能,否則病毒將無法逃逸此偵測系統 ─ 然而,一但 HIV-1 水解酶失去功能,病毒也將失去感染能力。此方法已可在 ex vivo (離體) 的條件下,以 93.4% 的高效率清除受病毒潛伏的細胞;而未來將嘗試在非人靈長類動物模型進行驗證。

資料來源:BioSpace、聖路易斯華盛頓大學醫學院

 

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