关于RHE-12激活HIV-1潜伏感染及其分子机制研究

HIV-1 latency is a great obstacle in HIV-1 eradication. Although current highly active antiretroviral therapy (HAART) has efficiently decreased the viral load in patients, latently infected cells are permanent reservoirs and inevitably lead to viral rebound upon discontinuation of HAART. Therefore, extensive research efforts have focused on finding ways to reactivate HIV-1 latent reservoirs and force them to be exposed to the host immune system for elimination. We are currently working on developing strategies to facilitate the elimination of the latent viral reservoir by reactivating HIV-1 latency. Through high-throughput screening, we have identified an anti-cancer molecule, RHE-12, which is able to reactivate HIV-1 expression from a HIV-1 latently infected ACH2 cell line. Because RHE-12 non-selectively inhibits multiple signal transduction pathways, we hypothesize that RHE-12 may target specific cellular signaling pathway(s) to reactivate HIV-1 gene expression in latently infected cells. To test this hypothesis, we will evaluate the anti-latency effect of RHE-12 in primary HIV-1 latently infected CD4+ T lymphocytes and monocytes and characterize the molecular mechanisms underlying its action. The specific objectives including: 1) To further investigate the mechanisms of HIV-1 reactivation by RHE-12. 2) To identify the cell signaling pathways by which RHE-12 activates HIV-1 latency. 3) To evaluate the effects of RHE-12 on human primary HIV-infected T lymphocytes, monocytes and animal model. This proposed work will unravel the molecular mechanisms underlying the anti-latency effect of RHE-12. Successful demonstration of its potent anti-latency effect will confirm RHE-12 as a novel agent for purging HIV reservoirs.

HIV-1潜伏感染是目前根治HIV-1的主要障碍，尽管高效抗逆转录病毒疗法（HARRT）能有效降低患者体内病毒载量，但体内存留的潜伏感染细胞是持续存在的病毒储藏库。一旦终止HAART治疗，潜伏的病毒会迅速复制导致病情的反弹。因此，近年来的研究着重于激活HAART治疗患者体内潜伏HIV-1。RHE-12 是本课题组首次从约2000多种小分子物质中通过高通量筛选而获得的一种抗癌化合物，其能够有效地激活HIV-1潜伏感染细胞株（ACH2)中HIV的表达。本项目将应用分子病毒学方法及HIV-1载体"潜伏感染"的裸鼠模型， 进一步阐释RHE-12激活HIV-1潜伏感染的分子机制及其对体内外病毒潜伏感染的激活作用。本项目将首次系统地阐释RHE-12作为一种有效地清除HIV潜伏感染储藏库的化学药物的可能性，从而为根除HIV潜伏感染的新策略提供令人信服的证据。

HIV的潜伏机制是根除艾滋病的主要障碍。尽管抗病毒治疗可控制艾滋病毒但不能治愈艾滋病。当治疗停止时病毒从潜伏的储藏库复发。重新激活HIV潜伏感染是一项非常具有挑战性的任务。在我们的项目中其主要目标是1）找到能重新激活HIV潜伏感染的新药剂/方法; 2）探索可能参与激活HIV潜伏感染的分子机制。.1）我们发现了一种小型多靶点蛋白激酶抑制剂RHE-12（PKC412）能够激活HIV-1的表达，结果揭示细胞NF-κB信号传导可能是RHE-12介导的潜伏HIV-1激活的细胞途径之一。另外将RHE-12与一种有名的HIV再激活剂伏立诺他相结合，对HIV-1再激活具有协同作用。数据已经发表在“Virology Journal”（2016）.2）艾滋病毒研究一般需要在生物安全三级实验室进行。我们建立了一种能分泌高斯萤光素酶的HIV单周期复制系统. 这种病毒能感染CD4 + T细胞和T细胞移植的裸鼠。重要的是: 我们的HIV单周期复制病毒安全,可用于生物安全二级实验室。我们将使用这种病毒继续研究RHE-12对潜伏HIV-1活化的效率.研究成果已发表于J Virol Methods（2016）并提交专利申请。.3）在HIV感染期间会产生大量的病毒，包括感染性病毒和缺陷病毒。尽管感染性病毒在体内发病机制中起关键作用，但是这些缺陷病毒如何影响病毒感染仍然不太清楚。在研究中，我们发现缺陷病毒上的包膜糖蛋白（vEnv）能够刺激感染细胞中的HIV转录。通过转录组化分析，我们发现许多细胞基因产物及各种信号通路，包括microRNAs和组蛋白脱乙酰基酶，被vEnv刺激调节。这些发现提供了vEnv在调节细胞环境和促进HIV表达和感染中起重要作用的证据。结果发表在“科学报告” 杂志（2017)。.4）目前在中国许多研究致力于在中药库中寻找治疗艾滋病药物。 我们发现青蒿琥酯有增加C8166 T细胞中HIV-1 mRNA的数量并增加病毒转录，还影响PBMC中对HIV的敏感性。本研究为青蒿琥酯在艾滋病和疟疾合并感染中的合理谨慎使用提供了有用的信息。本研究发表于病原生物学杂志。.此外，我们发现夏枯草对埃博拉病毒（EBOV）感染有抑制作用，其作用是通过直接与EBOV结合并阻断早期感染。这表明夏枯草可能被开发为一种新的抗EBOV感染的抗病毒方法。这发现发表在“Antiviral Research" (2016）