解决了长期HIV感染研究苦于缺乏临床前模型的问题
艾滋病毒是一种人类特有的病原体,虽然它可以在黑猩猩身上复制,但不会在其他物种中引发疾病。艾滋病毒不能感染小鼠、大鼠、兔子或猕猴。之前的HIV小鼠模型使用的是携带人类干细胞或CD4 T细胞的小鼠,CD4 T细胞是一种可以感染HIV的免疫细胞。然而,人类细胞很快就把小鼠宿主的组织视为“外来组织”,并对其进行攻击。现在,康奈尔医学院和国家儿童医院的科学家们建立了一个新的临床前模型,允许对长期HIV感染进行研究,并测试旨在治愈这种疾病的新疗法。
他们在《Journal of Experimental Medicine》发表了一篇题为A participant-derived xenograft model of HIV enables long-term evaluation of autologous immunotherapies的论文。
研究人员写道:“艾滋病毒特异性CD8+ T细胞部分控制病毒复制并延缓疾病进展,但它们很少提供持久的保护,这主要是因为免疫逃逸。”
新的小鼠模型是由威尔康奈尔医学院和国家儿童医院的科学家开发的,通过使用人类CD4细胞的一个子集克服了这一挑战,这些细胞大部分排除了会攻击小鼠组织的细胞。
共同第一作者Chase McCann博士解释说:“我们希望这是一个有价值的和广泛使用的工具,用于研究艾滋病毒感染的基础科学,并加快更好的治疗方法的开发。”
在这项研究期间,Chase McCann是康奈尔大学的一名研究生,在通讯作者康奈尔大学传染病学部免疫学副教授Brad Jones博士的实验室工作。
研究人员指出:“在这里,我们表明,将来自HIV+捐赠者的记忆CD4+ T细胞移植到小鼠体内,可以独特地评估自体T细胞反应,同时避免了移植物抗宿主疾病和对人类胎儿组织的需要,这限制了其他模型。”
缺乏良好的小鼠模型阻碍了新疗法的发展
研究人员证明,在先前的小鼠模型中发现的细胞攻击宿主的问题是由于所谓的幼稚CD4细胞。当他们排除它们,只使用“记忆”CD4细胞,这些细胞可以在小鼠体内无限期存活,而不会对宿主造成重大损害。
研究人员观察到,人类的CD4细胞也可能被艾滋病毒感染和杀死,或者像在人类中一样被标准的抗艾滋病毒药物保护。这些结果表明,他们称之为“参与者衍生的异种移植小鼠”或pDX小鼠的模型为长期HIV感染提供了可行的模型。
然后,他们使用新的模型来研究一种基于T细胞的新疗法。他们将来自人类捐赠者的记忆CD4 T细胞注入小鼠体内,使其感染艾滋病毒,然后,在感染建立后,用另一种被称为杀伤T细胞的人类T细胞对小鼠进行治疗。杀伤T细胞来自同一个人类捐赠者,能够识别艾滋病毒的脆弱结构,它们攻击在小鼠体内发现的任何病毒。
为了提高杀伤T细胞的效率,研究人员给它们注入了一种叫做IL-15的T细胞刺激蛋白。病毒最终进化到无法被杀伤T细胞识别。然而,新的模型允许研究人员更详细地监测和研究这种长期感染和病毒逃逸动态。
“我认为这个模型的主要影响是它将加速t细胞治疗的发展,以克服病毒逃逸的问题,这种‘参与者衍生的异种移植’艾滋病模型为研究艾滋病特异性免疫反应提供了强有力的工具,并促进了有效的细胞治疗的发展,”研究人员总结道。
原文检索:A participant-derived xenograft model of HIV enables long-term evaluation of autologous immunotherapies