作為一種RNA病毒，HIV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。當(dāng)感染人細(xì)胞（主要是CD4+ T細(xì)胞）時，它會將自身的RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA后插入到宿主基因組中以便進(jìn)行復(fù)制和合成新的病毒顆粒。

在一項新的研究中，來自美國天普大學(xué)劉易斯-卡茨醫(yī)學(xué)院的研究人員利用基因編輯技術(shù)成功地從活的動物基因組中切除HIV-1 DNA中的一段序列。這一突破是開發(fā)一種潛在地抵抗HIV感染的治療策略的關(guān)鍵一步。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年5月19日那期Gene Therapy期刊上，論文標(biāo)題為“Excision of HIV-1 DNA by gene editing: a proof-of-concept in vivo study”。 論文通信作者、天普大學(xué)劉易斯-卡茨醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病毒學(xué)中心主任Kamel Khalili博士解釋道，“在這項概念驗證的研究中，我們證實我們的基因編輯技術(shù)能夠地應(yīng)用于兩種小型模式動物的很多器官中，而且能夠?qū)IV病毒DNA的較大片段從宿主細(xì)胞基因組中切除。”

當(dāng)前的治療HIV感染的方法集中于抗逆轉(zhuǎn)錄病物的組合使用。盡管抗逆轉(zhuǎn)錄病物療法能夠有效地抑制HIV復(fù)制，但是這不能夠?qū)IV-1從被HIV感染的細(xì)胞中清除。再者，當(dāng)抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法停止時，HIV復(fù)制卷土重來，從而使得病人面臨著患上獲得性免疫綜合征（AIDS，一種由HIV感染導(dǎo)致的疾病）的風(fēng)險。這種潛伏性感染之所以產(chǎn)生是因為HIV DNA能夠持續(xù)存在于CD4+記憶T細(xì)胞的基因組中和可能其他的細(xì)胞儲存庫中，在那里，HIV病毒保持潛伏狀態(tài)，不受當(dāng)前療法的影響。

在早前的研究（Scientific Reports, doi:10.1038/srep22555）中，Khalili博士和同事們能夠證實他們基于CRISPR/Cas9技術(shù)的新基因編輯系統(tǒng)在體外能夠很好地從被感染的細(xì)胞中清除HIV-1，而且對宿主細(xì)胞沒有任何副作用。在針對臨床樣品---包括來自HIV感染者的T細(xì)胞在實驗室培養(yǎng)時增殖---的體外實驗中，他們證實在經(jīng)這種基因編輯系統(tǒng)治療后，病毒復(fù)制顯著降低（詳細(xì)新聞報道參見：Nature子刊：利用CRISPR/Cas9清除人T細(xì)胞基因組中的HIV-1）。

這項研究的設(shè)計目的是專門測試這種基因編輯技術(shù)是否也能夠清除轉(zhuǎn)基因大鼠和小鼠體內(nèi)的HIV-1，其中HIV DNA已被整合進(jìn)這兩種實驗性轉(zhuǎn)基因動物的每個器官每個細(xì)胞的基因組中。為了讓這種基因編輯技術(shù)應(yīng)用于活動物體內(nèi)的細(xì)胞中，Khalili博士和同事們使用重組腺相關(guān)病毒（rAAV）載體運送系統(tǒng)。他們也對這種基因編輯系統(tǒng)進(jìn)行基因改造以便能夠切割整合到宿主細(xì)胞基因組中的HIV-1 DNA，從而導(dǎo)致病毒DNA片段從宿主基因組中切除。

在利用rAAV載體運送系統(tǒng)將 CRISPR/Cas-9分子運送到這兩種轉(zhuǎn)基因動物的血液中兩周后，研究人員分析了從這些動物體內(nèi)收集的組織中的HIV-1 DNA。分析結(jié)果證實在包括大腦、心臟、腎臟、肝臟、肺部和脾臟在內(nèi)的每個組織中以及血細(xì)胞中，HIV-1 的特定DNA片段都被從病毒基因組中切除。在分析模式大鼠體內(nèi)的病毒RNA時，研究人員證實這一策略顯著地降低循環(huán)淋巴細(xì)胞和淋巴結(jié)中的HIV-1 RNA水平，這就表明病毒基因組片段切除顯著地影響攜帶整合性病毒DNA的細(xì)胞中的HIV-1基因表達(dá)。

Khalili博士說，“這種rAAV運送系統(tǒng)進(jìn)入含有HIV-1基因組的很多器官中并對病毒DNA進(jìn)行基因編輯的能力是這種策略也能夠克服潛在性HIV感染的細(xì)胞中的病毒再激活的重要指標(biāo)。它充當(dāng)著一種潛在地治療HIV感染者的方法。”用于這項研究中的這種切除策略導(dǎo)致HIV-1 DNA的較大片段被切除，也就消除了在進(jìn)行治療時任何可復(fù)制性HIV病毒逃避事件出現(xiàn)的可能性。

這項新研究的臨床影響是深遠(yuǎn)的。這種基因編輯平臺本身可能能夠*病人體內(nèi)的HIV-1 DNA，但是它也是高度靈活的，可能能夠潛在地與現(xiàn)存的抗逆轉(zhuǎn)錄病物組合使用從而進(jìn)一步抑制病毒RNA復(fù)制。它可能也能夠經(jīng)改造后靶向作用于發(fā)生突變的HIV-1毒株。

Khalili博士注意到在未來幾年，基于這種方法的臨床試驗可能會開展。與此同時，下一步就是在更大的動物群體中開展追蹤研究，在這項追蹤研究中，研究人員計劃監(jiān)控這種治療方法的療效、安全性和其他的重要指標(biāo)。