“利用基因编辑技术将HIV-1 DNA的切除与CCR5的失活结合起来的想法建立在对人类HIV患者的治疗报告的观察基础上，”Lewis Katz医学院的Laura H. Carnell教授兼微生物学、免疫学和炎症系主任、神经病毒学和基因编辑中心主任、综合神经艾滋病中心主任Kamel Khalili博士说。“在人类艾滋病治愈的少数例子中，患者接受了白血病骨髓移植，使用的供体细胞携带了灭活的CCR5突变。”

Khalili博士和UNMC药理学和体验神经科学系主任Howard E. Gendelman博士是这项新研究的高级研究员。这两位研究人员一直是长期合作伙伴，并在战略上结合了他们的研究优势，以寻找治愈艾滋病的方法。

“我们是真正的合作伙伴，我们在这里取得的成就确实令人惊叹，”詹德尔曼博士说。“哈利利博士的团队产生了必要的基因编辑结构，然后我们将这些结构应用在内布拉斯加州的 LASER-ART 小鼠模型中，找出何时进行基因编辑治疗，并进行分析，以最大限度地切除HIV-1，使CCR5失活，并抑制病毒生长。”

在之前的工作中，Khalili和Gendelman博士以及他们各自的团队表明，HIV可以从活的、人源化的HIV感染小鼠的基因组中编辑出来，从而在一些动物中治愈。在这项研究中，Khalili博士和共同研究者，Katz医学院神经病毒学和基因编辑中心助理教授Rafal Kaminski博士，将他们在靶向HIV-1的CRISPR基因编辑技术方面的专业知识与由Gendelman博士和UNMC药理学助理教授Benson Edagwa博士共同开发的称为长效缓效释放(LASER)抗逆转录病毒疗法(ART)的治疗策略相结合。该治疗将HIV复制长期保持在低水平，减少了抗逆转录病毒治疗的频率。

尽管能够消除LASER-ART小鼠体内的艾滋病毒，但研究人员发现，艾滋病毒最终可能会从组织储存库中重新出现，并引起反弹感染。这种效果类似于一直在服用抗逆转录病毒治疗但突然停止或治疗中断的人类患者的反弹感染。艾滋病毒将其DNA整合到宿主细胞的基因组中，它可以在组织储存库中潜伏很长一段时间，抗逆转录病毒药物无法达到。因此，当抗逆转录病毒治疗停止时，艾滋病毒的复制就会重新开始，从而引发艾滋病。

为了防止反弹感染，哈利利博士及其同事开始研究用于HIV切除的下一代CRISPR技术，开发一种新的双重系统，旨在永久消除动物模型中的HIV。他解释说:“从人类艾滋病患者接受骨髓移植治疗白血病并治愈艾滋病的成功案例来看，我们的假设是，病毒受体CCR5的缺失对永久消除艾滋病感染很重要。”他们开发了一种简单而实用的CCR5失活程序，其中包括静脉接种CRISPR基因编辑分子。

Gendelman博士的团队在人源化LASER-ART小鼠中进行的实验表明，在坦普尔大学开发的这些构建物一起施用时，在58%的受感染动物中产生了病毒抑制，恢复了人类t细胞，并消除了复制的HIV-1。这些发现支持了CCR5在促进HIV感染中起关键作用的观点。

坦普尔大学的研究小组还预计很快会在非人类灵长类动物身上测试这种双重基因编辑策略。为此，Khalili博士将与卡茨医学院微生物学，免疫学和炎症学系教授兼副主席Tricia H. Burdo博士合作，后者是使用非人类灵长类动物模型研究HIV-1的知名专家，也是这项新研究的合著者。Burdo博士和她的团队对了解CCR5在siv感染的灵长类动物中的作用很感兴趣。她的实验室之前在研究中发挥了关键作用，证明了基于crispr技术从灵长类细胞中去除HIV DNA的有效性和安全性。

新的双重CRISPR基因编辑策略为治疗人类艾滋病毒带来了非凡的希望。“这是一种简单且相对便宜的方法，”哈利利博士指出。在人类中治愈的骨髓移植类型是为白血病患者保留的。它需要多轮辐射，不适用于资源有限的地区，那里的艾滋病毒感染往往最常见。”

More information: Dash, Prasanta K. et al, CRISPR editing of CCR5 and HIV-1 facilitates viral elimination in antiretroviral drug-suppressed virus-infected humanized mice, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023).

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