近日，一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中，来自伊利诺伊大学的科学家们通过研究发现，通过操控诱发细胞中潜在HIV开始复制的遗传开关或能从人类机体中完全消除HIV；潜伏HIV的细胞对于机体机体免疫的自然防御来说是“隐形”的，相关研究结果有望未来帮助研究人员开发治疗HIV的新型疗法。
在感染期间，HIV的DNA能通过特殊的方式进入到宿主细胞核中，并将其DNA整合到宿主基因组中，Tat基因回路是HIV DNA的重要片段，其能帮助控制HIV的基因转录和激活；当被激活时，Tat基因回路就会开启接管宿主细胞的机制，并大量产生新的HIV病毒拷贝，最终新产生的HIV就会从细胞中释放并感染附近的细胞。HIV特异性的免疫效应细胞能够杀灭被HIV感染的细胞，但仅当细胞被用来产生更多病毒时才会发生，这就意味着，Tat基因回路此时处于开启状况，在被潜伏感染的细胞中，Tat基因回路则处于关闭状态，而且在携带潜伏HIV的同时，被感染的细胞还会继续发挥其作用。
研究者Jie Liang表示，利用药物或小分子靶向作用Tat基因回路来激活其表达，我们就能够促进潜伏感染的细胞产生更多HIV，随后利用机体免疫系统就能有效消灭这些病毒，然而截止到目前为止，并没有药物能够成功靶向作用Tat基因回路。由于强大的抗逆转录病毒药物能有效抑制HIV的复制，得益于这些药物的帮助，感染HIV的患者才能够以极低甚至无法检测到病毒载量的状态下以相对正常的状态生活，但尽管有些患者机体中的病毒检测不到，这并不意味着其机体中没有HIV了，HIV或许会以一种未被激活的状态隐藏在细胞中，只是其没有被激活开始复制而已。这或许是一种非常可怕的现象，这种状况无疑会使得终生抗逆转录病毒治疗成为HIV感染者的唯一治疗选择。
研究者表示，要将潜伏感染的细胞从潜伏状态中清除出来是非常困难的；如今研究人员开发了多种技术来重新激活潜伏HIV感染的细胞，以便这些细胞对机体天然免疫反应或药物疗法产生反应，但目前研究人员所得的结果喜忧参半，主要是因为这种“激活并杀死（shock and kill）”的疗法依赖于一种称之为HDAC抑制剂的药物，这种药物在治疗感染者的同时常常会给患者带来严重的副作用。
因此研究人员就需要理解调节HIV潜伏背后的分子机制，这或许就能够帮助他们鉴别出新型的干预策略或开发出更好的药物，将病毒颗粒锁定在潜伏状态，或者有效杀灭这种潜伏的细胞；这种Tat基因回路常常会随机地处于开启或失活状态，而且其从失活到活化的状态经常是自发发生的；在感染HIV的细胞中，再度激活Tat基因回路对于研究人员而言依然是一件非常罕见的事情。
这项研究中，研究人员通过研究开发出了一种先进的计算机算法来研究处于多种不同状况下Tat基因回路是如何发挥作用的；研究者Liang说道，利用不同的模型和算法，研究人员就能准确绘制出细胞反应的“可能性蓝图”，其或许就会影响Tat基因回路的再激活，而且本文研究结果或许也能帮助研究人员开发新方法来靶向作用潜在的HIV感染细胞，从而使得有效从宿主机体中清除HIV成为可能。
目前研究人员鉴别出了新方法来操控Tat基因回路，以便这种“激活并杀死”策略能有效治疗HIV患者，同时研究者还深入分析了一种名为“阻断并锁定”（block and lock）的策略，即通过永久阻断Tat基因回路的激活来将潜伏的病毒颗粒锁定到潜伏状态。最后研究者Liang说道，本文研究结果表明，通过操控Tat基因回路来控制HIV的潜伏状态，未来我们或许有望开发出治疗性策略来帮助彻底清除患者机体中的HIV或有效治疗HIV感染。
原始出处：Youfang Cao, Xue Lei, Ruy M. Ribeiro, et al. Probabilistic control of HIV latency and transactivation by the Tat gene circuit, Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1811195115
原标题：PNAS：重磅！科学家有望开发出彻底清除潜伏HIV感染的新策略！