南开新闻网讯(记者 吴军辉)第28个“世界艾滋病日”前夕,澳门永利集团3044魏民教授课题组成功发现了一个新的人体宿主细胞编码的蛋白——卷曲螺旋结构蛋白8(以下简称CCDC8)。该蛋白具有很强的抗1型艾滋病病毒(HIV-1)活性。细胞水平表达CCDC8可以大幅度降低病毒产量,最大可达30倍降低。该蛋白的发现为“抗艾”药物的研制提供了全新靶点。日前,介绍该成果的论文在线发表于Nature出版集团旗下《Scientific Reports》杂志上。
近年来,尽管全球感染人数和因病致死人数持续下降,但艾滋病仍是世界性医学难题。人类至今没有发现彻底治愈艾滋病的疗法,而HIV病毒的多变性令疫苗研制工作举步维艰。目前,用于临床治疗的多种抗病毒药物在很大程度上能够缓解病人症状,延长患者生命。各类药物的主要原理就是抑制感染者体内HIV病毒的复制。
魏民团队长期致力于艾滋病研究工作。实验过程中,科研人员偶然发现人体细胞膜上的一种卷曲螺旋结构蛋白——CCDC8具有很强的抑制HIV病毒的活性。
正常情况下,人体感染HIV病毒后,病毒会侵入人体细胞内部大量复制,然后释放到细胞外。其过程为,在病毒基因组“指导”下,宿主细胞会在细胞浆中合成一种名为“Gag”的结构蛋白。这种蛋白是构成HIV病毒骨架的主要“原料”。Gag蛋白会大量聚集到细胞膜上形成多聚体并向细胞外侧彭出,即“出芽”。随后,病毒“半成品”包裹一段病毒基因组脱离宿主细胞,最终形成一个完整的病毒颗粒。
科研人员在实验中发现,CCDC8能够改变HIV病毒的复制过程。当Gag蛋白在细胞膜上与CCDC8相遇后,其“组装”过程受到抑制。同时,CCDC8通过联合其他蛋白,如细胞骨架蛋白Obsl1和E3泛素连接酶Cul7,诱导Gag蛋白的内吞、多泛素化和降解。通俗来讲,构成HIV病毒骨架的Gag蛋白在CCDC8的作用下,不再向外“出芽”,而是被细胞“内吞”,进而被分解。这样,HIV病毒的复制就可以得到有效抑制,进而控制患者病情。
“CCDC8存在于正常的人体细胞膜上,只是量比较少,难以抑制HIV病毒复制。我们通过外源载体表达技术,提升了CCDC8的表达量之后,实验细胞的抗HIV病毒活性明显提升。我们有理由相信,CCDC8完全可以成为一个新的抗艾药物靶点。”魏民介绍,CCDC8诱导HIV-1 Gag的内吞、多泛素化和降解,这一机制在HIV-1研究的30多年过程中从未被发现,具有极大的新颖性。
“CCDC8的应用领域很广。它与HIV、肿瘤、3M综合症等疾病都有很大的关系。”魏民说,课题组将继续从事CCDC8功能、机理的研究。
鉴于此机制的新颖性和未来潜在的药物开发应用价值,该课题组已经申请了国家专利,并被国家知识产权局正式受理。
艾滋病,医学全名为“获得性免疫缺陷综合征”(Acquired Immune Deficiency Syndrome – AIDS)。它是由人类免疫缺陷病毒引起的。这种病毒终生传染,破坏免疫系统,使人体丧失抵抗各种疾病的能力。自1981年美国发现首例艾滋病病例之后,艾滋病在全球范围内迅速蔓延。最新数据显示,全球现有约3690万人感染艾滋病毒。近年来,在全球各国的努力下,新增感染人数不断下降。联合国会员国决定继续采取快速、有针对性的行动,以期在2030年前结束艾滋病流行。