近日,，復(fù)旦大學生命科學學院遺傳工程國家重點實驗室朱煥章課題組首次利用ZFN技術(shù)在HIV感染及潛伏感染細胞系上證實了一種治療艾滋病病毒（HIV）策略的有效性,，為徹底根除HIV開辟了一條新的途經(jīng)。
該文發(fā)表在Nucleic Acids Res在線發(fā)表,，相關(guān)工作亦已申請了中國專利,。
艾滋病是由人類免疫缺陷病毒（HIV）感染而導致的一種傳染性疾病。盡管,，高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART) 能顯著改善HIV感染者的生存率,，但該療法并不能完全治愈病人，其重要原因是目前抗病毒藥物僅能抑制HIV-1病毒的復(fù)制,，并不能對感染的免疫細胞基因組中已整合的HIV前病毒DNA起作用,。而整合的HIV前病毒DNA，不僅在感染細胞中被作為病毒基因轉(zhuǎn)錄的模板,，而且,，在潛伏感染細胞中也是病毒長期潛伏的基礎(chǔ)以及病人停藥后病毒再次反彈的根源。因此,，如何靶向的清除整合在宿主靶細胞染色體上的HIV前病毒是目前HIV/AIDS治療研究領(lǐng)域最富有挑戰(zhàn)性的科學問題,；倘若能使整合的HIV前病毒從宿主靶細胞基因組上缺失，那么,，則可從根本上解決HIV/AIDS不能治愈的問題,，實現(xiàn)“斬草除根”的夢想。
基于鋅指蛋白核酸內(nèi)切酶（ZFN）的基因編輯技術(shù),，由于其在對基因組的靶向修飾時表現(xiàn)出高度特異性和高效性,，目前已被廣泛應(yīng)用于多種生物體內(nèi)進行基因靶向修飾性研究，尤其是基于ZFN技術(shù)的多個臨床試驗方案已被美國FDA批準應(yīng)用到病人的抗腫瘤或艾滋病的基因治療研究?，F(xiàn)有的基于ZFN技術(shù)的艾滋病基因治療策略是通過對人造血干細胞或T細胞上編碼CCR5受體基因敲除來以此來產(chǎn)生耐受HIV感染的細胞,，實質(zhì)上是所謂的“拒之門外”策略；而該文研究者提出的是基于ZFN的靶向切除整合HIV前病毒的“斬草除根”的策略,。研究人員設(shè)計并獲得了一對能特異靶向多數(shù)HIV亞型基因保守區(qū)LTR的ZFN,，在多個HIV感染及潛伏細胞系上證實了ZFN能特異靶向HIV-1前病毒LTR并介導整合的全長HIV-1前病毒的高效切除,，獲得了顯著抗HIV感染的效果,，提示了該方法將可能為一個可選擇的根除HIV的治療手段。
研究者認為,，盡管在體外細胞模型上證實了“斬草除根”的策略的有效性,，倘若使該策略應(yīng)用到臨床還有一段距離,；該技術(shù)無疑為人類徹底打敗艾滋病帶來了新的希望。目前,，朱煥章課題組研究人員正在動物模型上驗證該策略的有效性和安全性,。
近幾年來，朱煥章課題組在HIV潛伏表觀遺傳學及抗感染治療新型策略研究方面,，取得了階段性的研究進展,。在國內(nèi)率先建立了HIV潛伏細胞模型，首次發(fā)現(xiàn)組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶GLP與HIV潛伏有關(guān),；發(fā)現(xiàn) CCL3L1基因拷貝數(shù)變化與HIV-1易感性密切相關(guān); 證實了中國HIV-1流行株B/C重組亞型病毒能夠感染人造血祖細胞;篩選到了多個抗HIV感染或潛伏感染的候選藥物,，在“艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治”國家重大專項課題資助下正在進行抗HIV感染的臨床前試驗。發(fā)表了包括Virology,，Curr HIV Res,，PLoS One等雜志在內(nèi)的多篇SCI文章，申請了8個中國專利,。2012年曾被邀請參加中國科協(xié)主辦的,、美國NIH協(xié)辦的“第24次中國科技論壇——HIV治愈高層論壇”并做“清除HIV潛伏感染的新型藥物篩選”的大會發(fā)言。（生物谷Bioon.com）
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Nucl. Acids Res. doi: 10.1093/nar/gkt571
Zinc-finger-nucleases mediate specific and efficient excision of HIV-1 proviral DNA from infected and latently infected human T cells
HIV-infected individuals currently cannot be completely cured because existing antiviral therapy regimens do not address HIV provirus DNA, flanked by long terminal repeats (LTRs), already integrated into host genome. Here, we present a possible alternative therapeutic approach to specifically and directly mediate deletion of the integrated full-length HIV provirus from infected and latently infected human T cell genomes by using specially designed zinc-finger nucleases (ZFNs) to target a sequence within the LTR that is well conserved across all clades. We designed and screened one pair of ZFN to target the highly conserved HIV-1 5′-LTR and 3′-LTR DNA sequences, named ZFN-LTR. We found that ZFN-LTR can specifically target and cleave the full-length HIV-1 proviral DNA in several infected and latently infected cell types and also HIV-1 infected human primary cells in vitro. We observed that the frequency of excision was 45.9% in infected human cell lines after treatment with ZFN-LTR, without significant host-cell genotoxicity. Taken together, our data demonstrate that a single ZFN-LTR pair can specifically and effectively cleave integrated full-length HIV-1 proviral DNA and mediate antiretroviral activity in infected and latently infected cells, suggesting that this strategy could offer a novel approach to eradicate the HIV-1 virus from the infected host in the future.
