艾滋病病毒的禁忌区

HIV艾滋病毒在受其感染的细胞中复制自己的遗传基因。德国癌症研究中心的科学家首次发现，这些病原体却几乎绝不侵犯人类基因的某些特定地方。这项发现将有可能促进新的、特定的艾滋病药物的研发。

附着在细胞膜上的艾滋病病毒的电镜照片
摄像师：德国癌症研究中心汉斯瓦尔特．岑特格拉夫(Hanswalter Zentgraf)教授
正如所有的逆转录酶病毒，艾滋病病原体HIV病毒会将自己的基因复制到寄主细胞的基因组上。原则上HIV所选择的切入点都是活跃的、会被经常读取的基因。由此给病毒带来的好处是，由于总能在那些地方找到大量负责读取基因的酶，从而可以利用寄主细胞的机能实现复制自身的目的。
在德国癌症研究中心工作的高级讲师斯蒂芬妮．劳夫斯(Stephanie Laufs)博士和弗兰克．佐丹奴(Frank Giordano)博士，就艾滋病毒是否可以做为用于进行基因治疗的基因载体开展了研究。对她们而言，最关键的问题是艾滋病毒可以在宿主细胞的什么位置插入自己的遗传物质。对于基因疗法而言，这是一个非常关键的环节，因为根据插入位置的不同，这个过程或者会永久地激活癌基因或者引发其他损伤。研究人员需要知道确切答案，因而对46,000多个艾滋病毒载体可用的已知的整合位点进行了分析。这些整合位点或者来自于各种不同的基因治疗研究或者来自于基因数据库。
迄今为止，研究人员一直认为艾滋病毒以及艾滋病毒载体尤其偏爱那些开始读取基因的地方。这里可以找到过量的、所有病毒都需要的酶。数据库的分析却给了一个全然不同的结果：尽管许多的HIV病毒确实整合在基因读取点的附近，当研究人员仔细检验时发现，就在最临近艾滋病病毒切入点的地方，换言之在1000个DNA结构单元的“左边”或“右边”，几乎都找不到基因的端点。
“我们因此第一次也是非常准确地找出了人类基因组中那些艾滋病病毒不会或极少切入的位点”，佐丹奴说。科学家们都为此结果而震惊，因为艾滋病毒避讳这些地方必定是有原因的。 “我们推测这里一定是有个特别机制，阻止了病毒的通路”，佐丹奴说并且继续补充道：“反过来当然也可能是这些地方缺少了某个必要的能辅助艾滋病毒切入的因素。”研究人员已然知道，这绝非是一个非特定的道路阻断：“其他反转录病毒甚至会专选读取端点插入自己的遗传基因”，劳夫斯说道。“因此我们可以推断，有某种机制防止了艾滋病毒基因组切入到活跃基因的读取端点，并阻止了艾滋病毒的融合。”这种作用机制有可能抑制所谓的整合过程，这个过程会把病毒DNS安装到细胞基因组中去。
这种酶是目前寻找一种更理想的艾滋病疗法的核心。目前现有的高活性的疗法可以通过不同的药物从各个方面攻击病毒：逆转录酶抑制剂可以阻断病毒遗传物质的复制。蛋白酶抑制剂可以压制新的病毒蛋白发育成熟。作为治疗严重免疫缺陷的理想的办法，是阻断病毒基因组安装到细胞的DNS中。具有如此效果的成份 - 所谓的整合酶抑制剂 – 也才刚刚只用了数年，但是通过突变在某种程度上如今的病毒已经使效果降低。因此，病毒研究人员正在抓紧寻找可以关断病原体的关键酶的新措施。阻止艾滋病毒从读取端点切入的机制，极有可能成为开发这类作用成份的分子学样版。
原始文献：Frank A. Giordano, Jens-Uwe Appelt, Manuela Zucknick, Mohammed Abba, W. Jens Zeller, Stefan Fruehauf, Heike Allgayer and Stephanie Laufs: Cold spots in hot spots: transcription start sites of active genes are spared from HIV vector integration. AIDS 2009, DOI: 10.1097/QAD.0b013e3283336432

（何宏译）

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