HIV融合抑制剂对gp41融合中间态作用的研究

HIV融合抑制剂由于其特有的优势逐渐成为抗HIV研究的热点。Gp41融合中间态是融合抑制剂的重要靶点之一，但唯一一个被美国FDA批准针对gp41融合中间态的多肽药物T20其作用机制依然是不明确的，这大大限制了以其为基础的具有更高活性的新型药物的优化和研发。最近，我们发现T20与一些针对gp41融合中间态的特异性单抗在抗HIV活性上具有显著的协同作用，但是同样衍生于 gp41 CHR的C34等却没有相同的效应，这些结果提供了创新并独特的证据证明T20的作用机制与C34等具有明显的不同。为了揭示其中的具体细节，本研究拟采用流式细胞术等技术，以多种针对gp41融合中间态的抗体为探针来检测不同条件下T20等对HIV-1膜融合过程的时空影响，以期探明其对膜融合过程及gp41融合中间态的具体影响，并最终为揭示T20的独特作用机制以及发展新型的抗HIV药物和显著抗变异的联合治疗方案提出新的理论依据。

本课题围绕之前所制定的研究计划及任务开展，计划要点均已执行，并获得了重要的结果，共发表标注项目号的SCI论文13篇，总影响因子54.55，其中第一作者或通讯作者SCI论文12篇，影响因子大于10分的1篇。申请课题相关的国家专利5项，获得美国授权专利1项。在论文及专利方面超额完成课题预期的指标。在研究内容上，通过深入的分析针对HIV-1包膜蛋白gp41不同位置的抗体，发现了2G8单抗相比目前国际上应用最广泛的NC-1单抗更具优势，它在高浓度下也不结合NHR区，只对gp41六螺旋特异性识别。利用该单抗，我们根据研究计划在国际上首次建立了gp41六螺旋形成抑制试验的细胞模型，该模型相对于之前的生化模型更能模拟生理状态下gp41六螺旋的变化过程。因此我们在该模型上深入的研究了T20对HIV gp41介导的融合空窗期产生的影响，结果发现T20在生理状态下对膜融合过程中gp41六螺旋形成的影响具有明显的两步效应：在六螺旋形成前期T20可抑制其形成，但随着融合的加剧及融合孔的形成，在空窗期的后期六螺旋仍然形成了，这时的T20可能利用其C端区域作用于gp41的融膜肽从而起到了抑制作用，该研究揭示了T20新的作用靶点及作用机制细节。此外，我们还发现由于T20对融合中间态的影响，其可使作用于gp41 NHR区域的非中和抗体具有了中和活性，两者联合使用具有显著的协同效应，特别对于各种类型的HIV耐药毒株，该发现为艾滋病治疗性疫苗提供了新的策略。在以上研究的同时，我们还在国际上首次系统的提出了HIV蛋白灭活剂的概念，并设计出国际上首个以CD4诱导的NHR暴露的gp120/gp41融合中间态为靶点的HIV-1蛋白灭活剂—2DLT。2DLT与之前的抑制剂不同，可在缺乏靶细胞的情况下直接灭活HIV-1病毒，将可开发成一种全新的抗病毒药物。综上，通过本课题的开展对研发具有高效、广谱和抗变异特征的新一代艾滋病治疗药物提供了重要的理论依据和实验基础。