科學家們報告說，用於生產首個獲得美國食品藥品監督管理局批准的癌症基因療法的同類 DNA 改造技術，已顯示出在實驗動物體內抑制甚至根除艾滋病毒感染的跡象。 雖然這項研究規模很小——它只在兩隻猴子以及在實驗室培養皿中生長的細胞上測試了基因工程“CAR”細胞——但它表明，在經過 30 年的徒勞努力以研製艾滋病疫苗後，可能會出現一種全新的方式來讓免疫系統對抗艾滋病毒感染。
“這裡證明幹細胞可以被改造以響應動物模型中的艾滋病毒感染細胞，這是利用免疫系統靶向艾滋病毒令人印象深刻的第一步，”麻省總醫院、麻省理工學院和哈佛大學的拉根研究所主任布魯斯·沃克博士說。他在 20 世紀 90 年代對基因改造免疫細胞以對抗艾滋病毒進行了開創性的研究，但沒有參與這項新研究。“目前的效果是適度的，但顯然為我們提供了可以進一步發展的基礎。”
為了改造 T 細胞以對抗癌症，科學家們賦予它們能夠產生表面分子（稱為嵌合抗原受體，或 CAR）的基因，這些表面分子能夠識別並附著在腫瘤細胞上的對應物（抗原）上。這種抗原-受體對接啟用 CAR-T 細胞，導致它們殺死腫瘤細胞。
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為了創造能夠對抗艾滋病毒的 T 細胞，科學家們並沒有對 T 細胞本身進行基因改造，而是對產生 T 細胞和其他血細胞的幹細胞進行了基因改造。基因改造賦予了“造血幹細胞”及其所有後代一種 HIV 特異性 CAR：CAR 的一部分（稱為 CD4）會搜尋並結合導致艾滋病的病毒，而額外的表面分子（稱為 C46）會干擾 HIV 進入 T 細胞的能力。 這使得 T 細胞能夠在不被感染的情況下檢測到病毒。 它還允許它們找到並摧毀感染了艾滋病毒的細胞，這些細胞具有與艾滋病毒本身相同的一些吸引 T 細胞的表面分子。
經過改造的 T 細胞不僅在實驗室培養皿和獼猴中摧毀了感染 HIV 的細胞，而且還持續存在了兩年以上。 加州大學洛杉磯分校大衛格芬醫學院的免疫學家斯科特·基欽說，這表明它們可以“提供持久的 HIV 殺傷能力”，他領導了發表在《PLOS 病原體》上的這項研究。“我們認為幹細胞方法具有更大的潛力來長期抑制艾滋病毒，甚至根除該病毒。”
基欽說，臨床試驗可能會在幾年後開始，他一直在與私營基因治療公司 Calimmune 和其他公司就開發該方法進行談判。
未來的障礙
然而，在有希望的初步結果與現實世界的 HIV 治療之間存在許多障礙。
首先，用於治療癌症的 CAR-T 療法的價格接近 50 萬美元。 對於艾滋病毒治療而言，接近這個價格在世界上大多數地區是行不通的，尤其是在艾滋病病毒/艾滋病病例佔多數的較貧困國家； 在 3670 萬艾滋病病毒/艾滋病患者中，約有 1700 萬人甚至沒有接受相對便宜的抗逆轉錄病毒療法，而這種療法已經挽救了數百萬人的生命。
沃克警告說，價格“是這裡的主要問題”。“這種療法的唯一真正可行的作用是，它是否可以消除病毒庫並治癒感染，而這在本文中沒有解決。在這種情況下，價格標籤可能是合理的，但是鑑於人們每天服用一片藥就可以過上相對正常的生活，因此很難看出 CAR-T 細胞療法如何能夠僅僅為了取代”今天的廉價藥物而變得合理。
基欽說，經過改造的幹細胞“最初將是一種昂貴的方法，但有望節省終生接受抗逆轉錄病毒療法的必要性和費用”。他和他的同事們正在研究像疫苗一樣遞送經過改造的細胞，或許可以使其負擔得起。
另一個需要謹慎的原因是，針對 HIV 的 CAR-T 療法之前已經失敗過。 用工程改造的免疫細胞來阻止艾滋病毒的基本想法至少可以追溯到 1997 年，當時沃克領導的研究人員 表明 CAR-T 的前體可以在實驗室培養皿中摧毀艾滋病毒。 但是，當科學家在少數患者中測試該方法時，結果 令人失望。 基欽說：“它們真的沒有起任何作用。”
這可能是因為 HIV 在 CAR-T 細胞殺死病毒之前殺死了 CAR-T 細胞。
創造 CAR 幹細胞而不是 CAR-T 細胞可能會解決這個問題：經過改造的幹細胞將產生“源源不斷的經過改造的 T 細胞，它們會不斷攻擊 HIV，”基欽說，就像一支擁有無限數量後備士兵的軍隊一樣。
這就是他的獼猴身上發生的事情。 兩隻獼猴接受了基因改造的幹細胞； 另外兩隻作為對照。 幹細胞鑽入骨髓，並在研究獼猴的兩年時間裡產生了殺死 HIV 的 CAR-T 細胞。 這些動物沒有出現不良反應，並且 CAR-T 細胞殺死了受感染的細胞。 它們在減少動物體內病毒數量方面做得馬馬虎虎。
另一方面，殺傷細胞會進入 HIV 傾向於以最高速度複製和持久存在的部位，包括淋巴系統和胃腸道。 沃克稱其“令人印象深刻”，因為它提出了 CAR-T 細胞可能從 HIV 隱藏在體內的位置根除 HIV 的可能性。