張頤娜,梁瑞英,田士軍,王娟,2,王春穎,霍珊珊,2,于飛,2
(1.河北農(nóng)業(yè)大學生命科學學院,河北 保定 071001;2.河北省人畜共患病原微生物分析與防控重點實驗室,河北 保定 071001;3.保定市婦幼保健院,河北 保定 071066)
艾滋?。╝cquired immune deficiency syndrome,AIDS)是一種由人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染引起的危害性極大的傳染病。HIV 可攻擊人體的免疫系統(tǒng),主要感染人體免疫系統(tǒng)中最重要的CD4+T淋巴細胞,使人體喪失免疫功能。HIV 可分為Ⅰ型HIV(HIV-1)和HIV-2 2 個主要類型。HIV-1 是最常見和最廣泛傳播的類型,是導致全球AIDS 疫情的主要病毒株;HIV-2 是一種較罕見的類型,主要在西部非洲地區(qū)流行。與HIV-1相比,HIV-2感染的進展速度較慢,病程較長,且對抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物的抵抗性較高。AIDS 已成為嚴重的公共衛(wèi)生和社會問題,但世界范圍內(nèi)仍缺乏根治HIV-1感染的有效藥物?,F(xiàn)階段的治療目標是最大限度和持久抑制患者體內(nèi)的病毒復制,重建并有效維持患者的免疫功能,降低HIV-1 感染和非AIDS 相關(guān)疾病的發(fā)病率和死亡率。感染早期應用高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療(highly active antiretroviral therapy,HAART)可有效抑制病毒復制,控制病情進展。然而,單純采取HAART 不能徹底清除患者體內(nèi)的HIV-1,必須終生用藥,一旦停藥,潛伏病毒庫會很快被激活并再度出現(xiàn)新一輪感染。長期用藥不僅經(jīng)濟負擔重,也面臨病毒耐藥、變異和藥物毒性積累等問題。因此,急需開發(fā)新的創(chuàng)新性方案實現(xiàn)AIDS的功能性治愈。2012年,Deeks[1]首次提出了“shock and kill”策略,該策略利用HIV-1潛伏激活劑(latency-reversing agents,LRA)激活病毒潛伏庫,然后將HIV-1 LRA 與HAART 聯(lián)合使用,阻止活化病毒進一步感染,并結(jié)合增強自身免疫系統(tǒng)或使用抗病毒藥物逐漸清除病毒潛伏庫,最終實現(xiàn)對AIDS 的功能性治愈。目前尚無LRA 或LRA 組合藥物能夠徹底激活病毒潛伏庫,本文綜述HIV-1的潛伏機制和各類LRA 代表性藥物及作用機制,以期為LRA的研發(fā)提供思路。
HIV-1 屬于逆轉(zhuǎn)錄RNA 病毒,其基因組是由2 個拷貝的單股正鏈RNA 組成,它們通過1 個帽狀結(jié)構(gòu)在5′端形成二聚體。HIV-1基因組的兩端各有1個長末端重復序列(long terminal repeats,LTR),包含啟動子、增強子和負調(diào)控區(qū)。LTR 之間的序列編碼多種蛋白質(zhì),包括結(jié)構(gòu)蛋白(Gag,Pol和Env)、調(diào)節(jié)蛋白(Tat,Rev 和Nef)和輔助蛋白(Vif,Vpr 和Vpu)[2]。
早期轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物主要是多剪接的短轉(zhuǎn)錄本,合成Tat和Rev等多種調(diào)控蛋白,是HIV-1早期感染的必需的蛋白。長mRNA 包括未剪接mRNA 和單剪接mRNA,未剪接mRNA 翻譯成Gag 和Pol 等多種結(jié)構(gòu)蛋白,并可用作子代病毒的基因組,不完全剪接或單剪接mRNA 翻譯成病毒輔助蛋白Vif,Vpr 和Vpu 等,均是HIV-1 感染晚期所必需的蛋白質(zhì)。在HAART 研究中,大多數(shù)患者的CD4+T 細胞中只能檢測到較少未剪接mRNA,其中大多都是不完整轉(zhuǎn)錄本,表明潛伏感染細胞中的HIV-1 轉(zhuǎn)錄效率較低[3]。短轉(zhuǎn)錄本出現(xiàn)頻率較高,而完全轉(zhuǎn)錄本和多聚腺苷酸化轉(zhuǎn)錄本出現(xiàn)頻率較低[4]。因此,LRA 主要針對提高HIV-1的轉(zhuǎn)錄水平。
目前HIV-1潛伏庫的形成與維持的相關(guān)分子機制主要有5 種:①HIV-1 基因表達的表觀遺傳學調(diào)控。HIV-1 基因通過可逆的染色質(zhì)修飾,如組蛋白甲基化、乙?;腿ヒ阴;?,誘導染色質(zhì)重塑,影響染色體的凝聚狀態(tài),并決定轉(zhuǎn)錄因子對基因的調(diào)控[5]。HIV-1 的轉(zhuǎn)錄起始位點和轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列位于LTR 區(qū)域,轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列是特異性轉(zhuǎn)錄因子的識別區(qū)域。在靜息CD4+T 細胞中,調(diào)控因子與LTR 結(jié)合,通過募集組蛋白去乙?;福╤istone deacetylase,HDAC)將調(diào)控序列中的組蛋白去乙?;蛊浔恢厮転橐环N致密結(jié)構(gòu),抑制RNA 聚合酶Ⅱ(RNA polymerase Ⅱ,RNAPⅡ)與啟動子的結(jié)合,從而阻止HIV-1基因的轉(zhuǎn)錄起始。同時調(diào)控因子還可通過募集組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶(histone methyltransferase,HMT)使調(diào)控序列中的組蛋白甲基化,從而導致正常染色體異染色質(zhì)化,或通過募集DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methyltransferase,DNMT)來甲基化LTR 區(qū)域的CpG 島,抑制基因轉(zhuǎn)錄,促使HIV-1 潛伏。最終大量凝集的病毒異染色質(zhì)在CD4+T 細胞中累積,形成HIV-1 潛伏庫。②T 細胞內(nèi)活化轉(zhuǎn)錄因子對基因的調(diào)控。T 細胞核中的活化轉(zhuǎn)錄因子與潛伏密切相關(guān)。HIV-1 基因轉(zhuǎn)錄的啟動子位于5′LTR 上,包含多個轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點[6]。這些轉(zhuǎn)錄因子包括NF-κB、活化的T 細胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)、激活蛋白1(activator protein 1,AP-1)和Tat 等。靜息狀態(tài)下,NF-κB 游離在細胞質(zhì)中與NF-κB 抑制蛋白(inhibitor of NF-κB,IκB)結(jié)合,無法進入細胞核,活化后的NF-κB 與HIV-1 LTR 上的κB 元件結(jié)合,在HIV-1 基因的轉(zhuǎn)錄中起關(guān)鍵作用。此外,正性轉(zhuǎn)錄延伸因子b(positive transcription elongation factor b,P-TEFb)可被Tat招募到HIV-1 基因的啟動子,通過解旋調(diào)控序列并推動磷酸化的RNAP Ⅱ向前移動來促進病毒基因的轉(zhuǎn)錄。靜息CD4+T 細胞中僅存在少量活化轉(zhuǎn)錄因子,是形成HIV-1 潛伏的主要因素。③免疫信號通路的調(diào)節(jié)。通過激活CD4+T 細胞中的免疫信號通路如Janus 激酶/信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活子(janus kinase/signal transducers and activators of transcription,JAK/STAT)通路,可同時起到激活潛伏病毒和免疫治療的作用。部分LRA 既能激活潛伏的HIV-1,又能增強細胞的免疫功能,從而提高感染細胞的病毒清除率。Toll 樣受體(Toll like receptor,TLR)激活劑既可逆轉(zhuǎn)HIV-1的潛伏狀態(tài),又可導致樹突狀細胞(dendritic cells,DC)成熟、自然殺傷(natural killer,NK)細胞活化、抗原呈遞效率提高和適應性免疫應答增強[7]。④前病毒基因整合位點的影響。研究發(fā)現(xiàn),前病毒基因大多整合在活化的mRNA 內(nèi)含子中[8]。若前病毒基因整合到宿主染色體的異染色質(zhì)區(qū)或基因間隔區(qū),其染色質(zhì)環(huán)境不利于HIV-1基因轉(zhuǎn)錄,則易發(fā)生潛伏。⑤微RNA(microRNA,miRNA)對HIV-1基因表達的影響。miRNA 是一種小的單鏈非編碼RNA,通過與Nef基因或HIV-1 mRNA 的3′端相互作用來阻礙HIV-1基因轉(zhuǎn)錄,抑制其基因表達,促進其潛伏[9]。
HIV-1 LRA主要包括以下3類10種:①表觀遺傳修飾劑,包括HDAC 抑制劑、DNMT 抑制劑和HMT 抑制劑;②轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)劑,包括蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)激活劑、P-TEFb 激活劑、溴結(jié)構(gòu)域和超末端結(jié)構(gòu)域(bromodomain and extra terminal domain,BET)抑制劑、第二線粒體源胱天蛋白酶激活物(second mitochondria-derived activator of caspases,SMAC)類似物;③免疫激活劑,包括TLR 激活劑、細胞因子(cytokine,CK)和免疫檢查點(immune checkpoint,IC)抑制劑等。HIV-1 潛伏激活劑的分類、代表性化合物及其作用機制見表1,代表性化合物結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 HlV-1潛伏激活劑的主要代表性化合物結(jié)構(gòu).
表1 HlV-1潛伏激活劑的分類、代表性化合物及其作用機制
HDAC 是一類與表觀遺傳修飾相關(guān)的蛋白酶,對染色體的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達調(diào)控發(fā)揮重要作用。HDAC 可使組蛋白去乙酰化,使帶正電荷的組蛋白與帶負電荷的DNA緊密結(jié)合,染色質(zhì)呈致密卷曲狀態(tài),基因的轉(zhuǎn)錄受到抑制。一般情況下,組蛋白的乙酰化有利于DNA與組蛋白八聚體的解離,核小體結(jié)構(gòu)松弛,從而使各種轉(zhuǎn)錄因子和協(xié)同轉(zhuǎn)錄因子能與DNA 結(jié)合位點特異性結(jié)合,激活基因的轉(zhuǎn)錄。在細胞核內(nèi),組蛋白乙?;c去乙?;^程處于動態(tài)平衡,并由組蛋白乙?;D(zhuǎn)移酶(histone acetyltransferase,HAT)和HDAC 共同調(diào)控。HAT將乙酰輔酶A的乙?;D(zhuǎn)移到組蛋白N端特定的賴氨酸殘基上。HDAC 有HDACⅠ~Ⅳ4 種類型,其中Ⅰ類HDAC 在HIV-1 潛伏中起重要作用[75]。選擇性HDAC 抑制劑可能只激活部分病毒潛伏庫,而不會徹底激活CD4+T 細胞中的潛伏病毒。HDAC抑制劑通過形成自噬小體抑制HIV-1在人巨噬細胞間的傳播,并誘導巨噬細胞中HIV-1 DNA 的降解[76]。此外,HDAC 抑制劑還下調(diào)HIV-1 共受體的表達。
HDAC 抑制劑通過抑制HDAC 活性,減少組蛋白去乙?;?,從而促進HIV-1的轉(zhuǎn)錄,激活病毒潛伏庫。目前,HDAC抑制劑是臨床上最有效的一類LRA。
2.1.1 帕比司他(panobinostat)
帕比司他是一種有效的口服廣譜性HDAC 抑制劑,8~31 nmol·L-1即可誘導HIV-1 激活,且在遠低于臨床治療劑量下,亦可激活CD4+T細胞中潛伏的HIV-1[10]。帕比司他激活效率高,但細胞毒性也較大[11]。研究顯示,將病毒潛伏庫重復暴露于帕比司他中,能有效擾亂HIV-1 在體內(nèi)的潛伏[12]。在帕比司他治療期間,細胞內(nèi)未剪接的HIV-1 mRNA 水平較基線顯著升高,最高升幅達3.5 倍,但并未引起潛伏感染細胞數(shù)量減少,可能需要與其他藥物相結(jié)合才能有效減少HIV-1病毒潛伏庫[12]。也未觀察到HIV-1感染者體內(nèi)基因表達模式的長期變化[13]。在癌癥治療中,納米藥物遞送體系可通過特異性靶向細胞將轉(zhuǎn)運分子釋放到特定細胞器等方法可克服傳統(tǒng)藥物遞送的局限性。利用納米技術(shù),提高HDAC 抑制劑對潛伏HIV-1 的激活效率。研究表明,包裹帕比司他的納米粒子的激活效率優(yōu)于單用帕比司他,且無毒性作用,并具有良好生物相容性[14]。由于較高劑量帕比司他具有毒性,使得優(yōu)化給藥方式非常必要,如通過納米技術(shù)等改進藥物對其靶標部位的輸送,可提高LRA的效力。
2.1.2 林立司他(vorinostat)
林立司他是一種含羥肟酸結(jié)構(gòu)的Ⅰ和Ⅱ類HDAC 抑制劑,其安全性高,耐受性好,對HDAC1和HDAC3 的IC50值分別為10 和20 nmol·L-1。用從低水平病毒血癥患者體內(nèi)分離出的靜息CD4+T細胞研究林立司他在病毒潛伏庫中的作用顯示,接受林立司他處理的CD4+T 細胞中HIV-1 RNA 水平增加4.8倍;與基線RNA水平相比,林立司他400 mg單次給藥后,HIV-1 RNA 表達量顯著增加[15]。林立司他并未促進HIV-1 特異性T 細胞增多或免疫激活,但卻引起血液中調(diào)節(jié)性T 細胞數(shù)量增加。在58%的患者CD4+T 細胞中,林立司他誘導HIV-1 RNA 水平持續(xù)增加,但并不引起血漿中HIV-1 RNA表達量的改變,也未引起潛伏感染細胞頻率的改變,因此需要更多有效的干預措施來誘導HIV-1 的激活,并最終消除被感染細胞[16],這些表明林立司他激活效率低,單用不能完全激活HIV-1潛伏庫。
2.1.3 曲古抑菌素A(trichostatin A)
曲古抑菌素A是一種鏈霉菌代謝產(chǎn)物,是Ⅰ類和Ⅱ類HDAC抑制劑,對HDAC的IC50值為1.8 nmol·L-1。其可延緩IκB 的胞內(nèi)再生,促進活化的NF-κB 與LTR 上的κB 元件結(jié)合,促進病毒轉(zhuǎn)錄[17]。HIV-1 轉(zhuǎn)錄依賴染色質(zhì)上少量有轉(zhuǎn)錄活性的模板,每個模板可支持近100 輪轉(zhuǎn)錄。研究發(fā)現(xiàn),曲古抑菌素A 可增加每輪活性模板的數(shù)量[18]。曲古抑菌素A處理可抑制細胞周期,是一種潛在的抗癌藥物。Apicidin是一種廣泛使用的抗寄生蟲藥,研究表明,Apicidin 可協(xié)同曲古抑菌素A 激活HIV-1 基因的轉(zhuǎn)錄[19]。此外,曲古抑菌素A 與腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)可協(xié)同激活HIV-1 LTR轉(zhuǎn)錄,二者間的協(xié)同作用嚴格依賴于靶基因上特定的DNA 序列(κB位點)的存在[20]。
2.1.4 恩替司他(entinostat)
恩替司他是一種苯甲酰胺結(jié)構(gòu)的Ⅰ類HADC抑制劑,其對HDAC1 和HDAC3 的IC50分別為0.51和1.7 μmol·L-1。恩替司他可誘導潛伏感染的原代T 細胞產(chǎn)生病毒,其效力與林立司他相似[11]。它不增加T 細胞表面受體趨化因子受體4(C-X-C chemokine receptor type 4,CXCR4)和趨化因子受體5(C-C chemokine receptor type 5,CCR5)的表達量,所以不提高HIV-1激活后入侵細胞的風險,且毒性小于帕比司他[11]。恩替司他通過選擇性阻礙Ⅰ類HDAC 與HIV-1 LTR 結(jié)合和促進組蛋白H3 乙酰化誘導病毒粒子產(chǎn)生[11]。將其與苔蘚抑素(bryostatin-1)聯(lián)用可最大限度誘導病毒蛋白表達、促進病毒粒子產(chǎn)生和感染細胞死亡[21]。
2.1.5 羅米地辛(romidepsin)
羅米地辛在nmol 濃度即可抑制Ⅰ類HDAC 的活性,其對HDAC1 和HDAC2 的IC50值分別為36和47 nmol·L-1,被美國FDA 批準用于治療皮膚和外周T 細胞淋巴瘤。羅米地辛激活HIV-1 潛伏庫的能力與帕比司他相近,但對CD8+T細胞具有較高的細胞毒性,平均細胞死亡率為(22±6)%[22]。研究表明,羅米地辛可安全地激活HIV-1 復制,而不改變HIV-1 特異性T 細胞的比例,也不抑制其產(chǎn)生CK,即使導致T 細胞受體受損,也不會減弱T 細胞介導的免疫反應[23]。羅米地辛可顯著抑制HIV-1侵染外周血單核細胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)和CD4+T 細胞。因此,在HAART 治療后病毒載量下降不理想的情況下,基于羅米地辛的治療策略可使病毒幾乎不能重新形成潛伏庫。
2.1.6 吉維司他(givinostat)
吉維司他主要選擇性抑制Ⅰ類HDAC,其對HDAC1 和HDAC3 的IC50值分別為198 和157 nmol·L-1。吉維司他有3 大優(yōu)點:①在安全使用濃度下,體外誘導潛伏感染細胞中HIV-1 的表達量至少增加10 倍,而丙戊酸作為Ⅰ類HDAC 抑制劑,誘導細胞中的HIV-1增加不到2倍;②口服給藥在人體中有很好安全性(包括兒童)[10];③不增加CD4+T 細胞表面CCR5 表達,并使CD4+T 細胞表面CXCR4 和單核細胞表面CCR5 的表達量降低50%,誘導HIV-1 重新激活的比例是CD3/CD28 單克隆抗體的57%~74%。在U1 和ACH2 細胞中,吉維司他的激活能力是林立司他的50~100 倍[20]。研究表明,吉維司他與PKC聯(lián)用可誘導HIV-1 RNA的表達[24]。吉維司他不僅誘導潛伏感染細胞株產(chǎn)生HIV-1,同時大大降低HIV-1 共受體的表達[25]。此外,吉維司他的安全使用濃度(達400 nmol·L-1)高于帕比司他和羅米地辛,這可能是其逆轉(zhuǎn)HIV-1潛伏效率較強的原因之一[20]。
PKC 是G 蛋白偶聯(lián)受體系統(tǒng)中的效應物,在非活性狀態(tài)下是水溶性的,游離在胞質(zhì)中。其激活依賴二酰甘油(diacylglycerol,DAG)的存在和胞質(zhì)中Ca2+濃度的升高,即DAG 在質(zhì)膜中出現(xiàn)時,PKC 從胞質(zhì)中移位到質(zhì)膜上,然后在Ca2+作用下被激活。
PKC 可調(diào)控基因表達,PKC 激活劑通過對PKC 信號通路的激活,激活HIV-1 潛伏庫。在靜息狀態(tài)下,細胞中的IκB與NF-κB結(jié)合形成復合體,可使NF-κB 以無活性形式滯留在胞質(zhì)中。IκB 激酶(IκB kinase,IKK)被激活后,可促進IκB 磷酸化、泛素化和隨后的降解,使得IκB 釋放NF-κB,然后NF-κB迅速易位入核并結(jié)合于靶基因上的κB位點,從而促進HIV-1基因轉(zhuǎn)錄。
2.2.1 prostratin
prostratin 發(fā)現(xiàn)于薩摩亞的Mamala 樹的樹皮中,是一種非腫瘤促進性佛波酯。prostratin 通過PKC 介導的通路活化有轉(zhuǎn)錄活性的NF-κB,使其進入細胞核內(nèi)激活HIV-1 DNA的表達(表1)。研究表明,PKCθ、PKCε 和蛋白激酶D3(protein kinase D3,PKD3)是prostratin 誘導HIV-1 轉(zhuǎn)錄激活所必需。在信號傳遞中,PKCθ和PKCε通過磷酸化PKD3使其激活,隨后活化的PKD3 通過調(diào)控NF-κB 信號途徑激活HIV-1 的基因表達。綜上,prostratin 誘導激活HIV-1 基因轉(zhuǎn)錄的信號通路為prostratin-
PKCθ/PKCε-PKD3-NF-κB-HIV-1-LTR[26]。prostratin能夠激活轉(zhuǎn)錄起始,但對轉(zhuǎn)錄延伸沒有明顯影響[27]。prostratin 可與六亞甲基二乙酰胺(hexamethylenebisacetamide,HMBA)通過不同機制協(xié)同激活HIV-1 基因轉(zhuǎn)錄。prostratin 通過活化P-TEFb 從而促進HMBA 誘導的HIV-1 基因轉(zhuǎn)錄延伸,HMBA 通過促進prostratin 誘導的IκB 降解,使得NF-κB 易位入核及HIV-1 基因轉(zhuǎn)錄起始。二者共處理的激活作用可能是通過下調(diào)NF-κB 信號通路中負反饋調(diào)節(jié)因子脫泛素酶A20 的表達,致使NF-κB 信號通路長時間持續(xù)活化[28]。研究表明,prostratin與HDAC抑制劑聯(lián)合使用對潛伏的HIV-1有很強的協(xié)同激活作用[26]。此外,prostratin還通過降低CD4 和CXCR4 受體表達量從而抑制HIV-1 進入靶細胞[29-30]。
2.2.2 勃利抑素1(bryostatin-1)
勃利抑素1 是從海洋生物草苔蟲(Bugula neritina)中提取的一種PKC 激活劑,能持續(xù)活化PKC并最終導致PKC 耗竭[31]。勃利抑素1 通過Nef 與Tat 介導的LTR 反式激活,協(xié)同調(diào)節(jié)HIV-1 的重新激活,AMP 依賴的蛋白激酶激活PKC,進而促進HIV-1 的重新激活[32]。勃利抑素1 在nmol 濃度下即可激活潛伏的HIV-1[31],對T 細胞的安全濃度高達100 nmol·L-1[33];重新激活潛伏病毒的能力是prostratin 和林立司他的25~1000 倍。勃利抑素1與HDAC 抑制劑(如帕比司他和羅米地辛)聯(lián)用可協(xié)同激活HIV-1 的基因表達[34]。勃利抑素1 還可下調(diào)HIV-1 受體CD4 和共受體CXCR4 的表達,阻止易感細胞中HIV-1 的初始感染[35]。此外,研究發(fā)現(xiàn)勃利抑素1與其他在醫(yī)療實踐中常用的HDAC抑制劑(如VPA)有很強的協(xié)同作用[35]。
2.2.3 EK-16A
EK-16A 是一種巨大戟醇衍生物,提取自大戟屬植物甘遂(Euphorbia kansuiT.N. Liou ex S. B.Ho),與prostratin 結(jié)構(gòu)相似,但比prostratin 的重新激活效率更高。EK-16A 對HIV-1 的重新激活主要依賴于PKCγ。EK-16A 激活PKCγ 后,IκB 蛋白被磷酸化和泛素化降解,使NF-κB 易位入核,誘導HIV-1 LTR 轉(zhuǎn)錄起始;同時通過促進細胞周期蛋白依賴性激酶9(cyclin-dependent kinase 9,CDK9)磷酸化和上調(diào)細胞周期蛋白T水平活化P-TEFb,從而促進轉(zhuǎn)錄延伸。研究表明,在潛伏感染的Jurkat細胞中,EK-16A 可在nmol 水平顯著激活HIV-1 的基因轉(zhuǎn)錄,活性遠高于prostratin。EK-16A 在有效激活濃度(1~100 nmol·L-1)未檢測到細胞毒性,且未顯著增加CK 表達,雖然其使T 細胞在活化早期表達CD69,但對另一個激活標志物CD25 的促表達程度很?。?6]。
HIV-1 轉(zhuǎn)錄可分為起始、延伸和終止3 個階段,其中延伸階段耗時最長。P-TEFb 由CDK9 及其調(diào)節(jié)亞基周期蛋白T組成,其活性受到嚴格調(diào)控,維持動態(tài)平衡,在體內(nèi)以活性型和非活性型2 種形式存在,當細胞處于紫外線、HMBA 或心肌肥大等刺激下,7SK 核糖核蛋白(7SK small nuclear ribonucleoprotein,7SK snRNP)復合體解離并釋放有活性的P-TEFb(cyclin T/CDK9)。P-TEFb 一方面通過磷酸化苯并咪唑敏感性誘導因子和負性轉(zhuǎn)錄延伸因子解除其對RNAPⅡ的抑制,另一方面通過直接催化RNAPⅡC 端結(jié)構(gòu)域(carboxyl-terminal domain,CTD)發(fā)生磷酸化,促使轉(zhuǎn)錄進入延伸階段。溴結(jié)構(gòu)域蛋白4(bromodomain-containing protein 4,BRD4)在P-TEFb由非活性型向活性型轉(zhuǎn)變中發(fā)揮重要作用,還可增強P-TEFb 對RNAPⅡ的磷酸化作用。但由于BRD4 和Tat 競爭性結(jié)合P-TEFb,故常使用BET抑制劑來增強Tat和P-TEFb的結(jié)合進而激活病毒潛伏庫。
2.3.1 直接激活劑HMBA
HMBA 是一種P-TEFb 激活劑,也是有效的細胞生長抑制劑和細胞分化誘導劑。HMBA 可誘導7SK snRNP 復合物的解離,從而釋放有活性的P-TEFb,誘導染色質(zhì)釋放BRD4,通過BRD4將活性P-TEFb 重新招募到啟動子上,從而刺激轉(zhuǎn)錄延伸。P-TEFb 的活化也受多種信號通路的調(diào)控,如通過蛋白磷酸酶2B 誘導7SK snRNP 復合體構(gòu)象改變,促進CDK9上T186去磷酸化,使P-TEFb從7SK snRNP 復合物中解離出來。也可通過激活磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B(phosphati dylinositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)信號通路,促使蛋白磷酸化,繼而釋放有活性的P-TEFb[37]。HMBA 也可能是通過非經(jīng)典的NF-κB 途徑激活HIV-1轉(zhuǎn)錄[38],誘導潛伏感染細胞系中病毒的產(chǎn)生。在HMBA 處理的潛伏感染細胞系中,PI3K/Akt通路的激活是產(chǎn)生病毒所必需[39]。HMBA 還可和prostratin 協(xié)同激活HIV-1 轉(zhuǎn)錄。通過阻斷負反饋通路,HMBA 可作為NF-κB 途徑的信號增強劑發(fā)揮作用[40]。prostratin 通過促進P-TEFb 活化來增強HMBA 誘導的HIV-1基因轉(zhuǎn)錄,從而促進轉(zhuǎn)錄延伸。HMBA 除了激活HIV-1 轉(zhuǎn)錄,也可下調(diào)HIV-1 表面受體表達,阻礙HIV-1感染其他細胞。
2.3.2 間接激活劑(BET抑制劑)
人BET 家族由BRD2,BRD3,BRD4 和BRDT組成,主要通過識別并結(jié)合組蛋白尾部的乙酰化賴氨酸殘基,發(fā)揮調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄和細胞生長的作用。人BET 家族的4 個成員有相似的結(jié)構(gòu),即2 個串聯(lián)溴結(jié)構(gòu)域(BD1 和BD2)及1 個超末端(ET)結(jié)構(gòu)域,但生物學功能存在差異。
其中BRD4與HIV-1轉(zhuǎn)錄激活密切相關(guān),BRD4末端有1 個CTD。CTD 通過募集P-TEFb 到BRD4靶基因——HIV-1 基因轉(zhuǎn)錄區(qū)上,促進RNAPⅡ磷酸化,進而促使轉(zhuǎn)錄延伸。Tat 是病毒編碼的主要調(diào)控蛋白,能夠使HIV-1轉(zhuǎn)錄水平提高千倍,它可與轉(zhuǎn)錄出的反式激活應答序列結(jié)合,在SF1 等細胞因子的幫助下大大加強RNAPⅡ的延伸能力,合成大量全長mRNA[77]。BRD4與Tat競爭性結(jié)合P-TEFb,從而抑制HIV-1 轉(zhuǎn)錄。BET 抑制劑抑制BRD4 與P-TEFb 結(jié)合,可增強Tat 與P-TEFb 的結(jié)合,提高HIV-1轉(zhuǎn)錄效率。
2.3.2.1 JQ1
JQ1 是一種特異性BET 抑制劑,對BRD4 的IC50通常在10~100 nmol·L-1。JQ1 通過與熱休克蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)-細胞分裂周期蛋白37(cell division cyclin,CDC37)-CDK9復合物穩(wěn)定結(jié)合調(diào)控潛伏HIV-1 的轉(zhuǎn)錄激活。當HSP90 活性降低和CDC37 的表達量下降時,7SK snRNP 復合物重新組裝,使更多CDK9 處于無活性狀態(tài),從而降低JQ1 激活潛伏HIV-1 基因表達的效率。JQ1 還可促進熱休克轉(zhuǎn)錄因子1(heat shock transcription factor 1,HSF1)與HIV-1 LTR 區(qū)域結(jié)合,并使HSF1 募集更多HSP90-CDK9 復合物來參與其激活潛伏HIV-1基因轉(zhuǎn)錄的過程[41]。JQ1可能是通過從HIV-1 LTR 中移除BRD4 而使Tat 隨后能與之結(jié)合[42]。JQ1還被證明在Jurkat T細胞中以非Tat依賴的方式促進HIV-1轉(zhuǎn)錄。研究發(fā)現(xiàn),前花青素C1(procyanidin C1,絲裂原活化蛋白激酶激活劑)與PKC 激活劑和BET 抑制劑(JQ1)聯(lián)合治療時,較低濃度的3 種化合物均能有效激活潛伏的HIV-1[43]。PKC激活劑PEP005和BET抑制劑JQ1可協(xié)同激活HIV-1 潛伏儲存庫[44]。從虎杖(Polygonum cuspidatumSieb.et Zucc.)中提取的天然產(chǎn)物REJC1G3是一種P-TEFb激活劑,可通過誘導P-TEFb從7SK snRNP中釋放與JQ1起協(xié)同作用[45]。
2.3.2.2 OTX-015
OTX-015是一種有效的BRD2/3/4抑制劑,IC50值為92~112 nmol·L-1。OTX-015(0.1,1,5 μmol·L-1)可誘導接受HAART 患者的靜息CD4+T 細胞產(chǎn)生HIV-1全長轉(zhuǎn)錄本和病毒粒子。OTX-015通過增加CDK9 環(huán)磷酸化,促進HIV-1 LTR 對P-TEFb 的募集,進一步誘導RNAPⅡCTD 磷酸化和病毒轉(zhuǎn)錄,從而激活潛伏HIV-1[46]。OTX-015 對細胞活力無明顯影響,既不誘導T 細胞活化,也不誘導HIV-1 受體/共受體的表達。因此,在重新激活病毒期間,OTX-015 不增加CD4+T 細胞對HIV-1 的易感性。此外,OTX-015 與prostratin 聯(lián)用可有效提高激活潛伏HIV-1 的效率。但OTX-015 激活效率不高,需要優(yōu)化給藥濃度和時間,或與其他激活劑聯(lián)合,以進一步提高其誘導HIV-1基因表達的效率。
DNA甲基化是在DNMT作用下,將甲基選擇性添加到特定堿基上。DNA 甲基化修飾是真核細胞調(diào)控基因表達的特點之一,其通過3 種途徑抑制基因表達:①甲基化的CpG 島阻礙轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,直接抑制基因表達;②通過招募DNA 甲基結(jié)合蛋白及一些阻遏復合物,阻止轉(zhuǎn)錄因子和特定DNA序列結(jié)合,間接抑制基因表達;③凝集狀態(tài)的染色質(zhì)阻礙轉(zhuǎn)錄因子與其調(diào)控序列的結(jié)合。DNMT 抑制劑通過抑制病毒DNA 甲基化過程,進而促進HIV-1基因轉(zhuǎn)錄。一些DNMT抑制劑(如核苷類似物)磷酸化后能與DNMT 形成共價化合物,阻礙DNMT 與DNA結(jié)合,抑制其轉(zhuǎn)甲基功能,誘導DNA去甲基化。
地西他濱是2-脫氧胞苷類似物,又稱5Aza-CdR,高濃度時具有細胞毒作用,低濃度時具有去甲基化作用。5Aza-CdR 本身是很弱的HIV-1 LRA,但與prostratin 聯(lián)用可顯著提高多數(shù)J-Lat 細胞中病毒基因表達的效率[47]。研究表明,LRA 濃度及聯(lián)合治療時給藥順序?qū)τ趨f(xié)同激活HIV-1基因表達至關(guān)重要。5Aza-CdR+HDAC 抑制劑(恩替諾特除外)順序給藥在2 個潛伏感染的T 細胞系中協(xié)同誘導了HIV-1的基因表達[48]。最近一項在小鼠獲得性免疫缺陷綜合征模型中的研究結(jié)果表明,5Aza-CdR 單獨或與吉西他濱(嘧啶類抗腫瘤藥物)聯(lián)用,通過在病毒逆轉(zhuǎn)錄過程中引入致命突變來抑制HIV-1的復制,導致病毒潛伏庫縮?。?9]。此外,在潛伏感染的Jurkat細胞和原代T細胞中的HIV-1 CpG島上,發(fā)現(xiàn)甲基CPG 結(jié)合域蛋白2(methyl CpG binding domain protein 2,MBD2)結(jié)合到甲基化的胞嘧啶上,進而募集HDAC 促使組蛋白去乙?;?,MBD2和去乙?;慕M蛋白通過募集更多的DNMT來加強沉默信號,而用5Aza-CdR 抑制胞嘧啶甲基化可消除對MBD2和HDAC的募集[50]。
組蛋白甲基化修飾一般發(fā)生在組蛋白賴氨酸和精氨酸殘基上,分別由組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶和組蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶催化。在HMT 的作用下,以S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylme-thionine,SAM)為甲基供體,可將SAM 上的甲基轉(zhuǎn)移到賴氨酸側(cè)鏈的N 原子上。組蛋白賴氨酸甲基化常發(fā)生在H3K4,H3K9,H3K27和H3K36等位點上,這些位點也可發(fā)生多甲基化。組蛋白賴氨酸甲基化對基因轉(zhuǎn)錄起激活或抑制作用。H3K9的甲基化與基因沉默相關(guān),而H3K4的甲基化則與基因的激活相關(guān)。組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SUV39可特異性甲基化H3K9。HMT抑制劑通過抑制SUV39,包括SUV39H1,SUV39H2,G9a 和ESET,抑制組蛋白H3K9甲基化,從而促進潛伏HIV-1基因的轉(zhuǎn)錄。
2.5.1 毛殼素(chaetocin)
毛殼素是一類來自毛殼菌屬(Chaetomium kunze)的天然產(chǎn)物,是組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SUV39H1的抑制劑(表1)。研究表明,由于HIV-1 基因的表觀遺傳沉默限制了基因表達,因此即使在T 細胞激活的情況下,病毒仍可能處于潛伏狀態(tài)[51]。毛殼素抑制H3K9的三甲基化(H3K9me3)并促進組蛋白乙?;皆黾樱餖TR 啟動子區(qū)的染色質(zhì)重塑,從而產(chǎn)生了一個允許多種轉(zhuǎn)錄激活因子結(jié)合的環(huán)境,進而激活轉(zhuǎn)錄。90 nmol·L-1是毛殼素激活HIV-1 基因表達并保持細胞活力的最佳濃度,可誘導50% PBMC 和86% HLA-DR-CD4+T 細胞中HIV-1 的激活[52]。毛殼素+林立司他和毛殼素+prostratin 在重新激活感染者CD4+T 細胞中病毒方面比單用這2種化合物效力更高[52]。毛殼素細胞毒性較小,其與曲古抑菌素A和林立司他有協(xié)同作用,機制可能是通過染色體重構(gòu)重新激活HIV-1基因的表達[53]。
2.5.2 BlX-01294
BIX-01294 可特異性抑制組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶G9a 對H3K9的二甲基化(H3K9me2),對與其密切相關(guān)的胰高血糖素樣肽酶(主要是H3K9me3)的抑制作用較弱,IC50分別為1.7 和38 μmol·L-1。研究表明,G9a C 端的SET 結(jié)構(gòu)域是G9a 介導的H3K9甲基化所必需,同時也是抑制HIV-1 基因表達所必需[54]。HIV-1 基因通過招募G9a,導致H3K9me2 進而誘導基因沉默。隨后H3K9me2 被包含異染色質(zhì)蛋白1 和HDAC 的異染色質(zhì)蛋白復合物識別,進而招募SUV39H,將沉默的常染色質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫惾旧|(zhì)[54]。BIX-01294 抑制G9a,降低H3K9me2,并在轉(zhuǎn)錄水平重新激活潛伏的HIV-1。BIX-01294 可激活HIV-1感染者和無法檢測到病毒載量患者的靜息CD4+T細胞中HIV-1基因的表達[52]。
TLR 是一種模式識別受體(pattern recognition receptors,PRR)。PRR 主要是由免疫系統(tǒng)細胞表達的免疫受體,其功能是識別微生物特定分子結(jié)構(gòu)即病原體相關(guān)分子模式(pathogen associated molecular pattern,PAMP)。TLR 為Ⅰ型跨膜蛋白,其胞外段為富含亮氨酸的重復序列,參與配體識別;胞內(nèi)段含有保守的Toll 樣/白細胞介素1(interleukin 1,IL-1)受體結(jié)構(gòu)域,負責信號轉(zhuǎn)導。TLR1,2,4,5,6 和10 定位于細胞表面,識別細菌和真菌的細胞壁成分。TLR3,7,8 和9 存在于細胞內(nèi),主要識別來自細菌和病毒的核酸。TLR 激活劑既是免疫激活劑,也是HIV 潛伏激活劑。TLR7 激活劑可誘導CK 的分泌,并使CD4+T 細胞中潛伏的HIV-1 重新激活。TLR9 激活劑MGN1703 可激活潛伏的HIV-1并增強抗病毒免疫反應[58]。TLR激活劑可通過上調(diào)CK 水平,增強免疫系統(tǒng)抗病毒的能力。目前大多數(shù)研究都集中在TLR7 和TLR9 激活劑。除能重新激活潛伏的HIV-1 外,TLR 通過同源二聚體或異源二聚體識別其同源配體,在巨噬細胞、PDC 和上皮細胞表面表達,介導對外來病原體的識別和應答。
2.6.1 維沙莫德(vesatolimod)
維沙莫德是一種可口服TLR7 激活劑,又稱GS-9620,可直接激活PDC 和B 淋巴細胞,產(chǎn)生CK,誘導免疫激活。GS-9620 通過依賴于Ⅰ型干擾素的機制誘導接受HAART 患者細胞中的HIV-1重新激活,且增強抗體介導的免疫反應,最終提高對HIV-1 感染細胞的殺傷力[55]。研究表明,TLR2/7雙重激活劑既能增強對潛伏病毒的再激活能力,又能增強免疫反應。2 類激活劑各自觸發(fā)不同的途徑,TLR2 激活劑Pam2CSK4 通過誘導記憶T 細胞中NF-κB 活化來重新激活HIV-1 基因表達,GS-9620 誘導單核細胞和PDC 分泌腫瘤壞死因子α,從而增強免疫反應[57]。另有研究表明,靶向HIV-1的廣譜中和抗體PGT121 和GS-9620 聯(lián)用能夠延緩HIV-1 在停止服用HAART 藥物的猴體內(nèi)的再復制[56]。
2.6.2 來非莫德(lefitolimod)
來非莫德是一種TLR9 激活劑,又稱MGN-1703,是一個含有非CG 甲基化的小DNA 分子。TLR9 主要表達于B 細胞和PDC。MGN-1703 可促進B 細胞分化,激活PDC、NK 細胞和T 細胞產(chǎn)生的干擾素,在淋巴結(jié)中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[59]。MGN-1703在CD4+T 細胞中促進HIV-1基因的轉(zhuǎn)錄,誘導強大的抗病毒天然免疫反應,并增強NK 細胞介導的抗病毒感染作用[58]。目前臨床試驗結(jié)果表明,MGN-1703耐受性良好,不良反應主要是1級或2級。
CK 是免疫原、絲裂原或其他刺激劑誘導多種細胞產(chǎn)生的低相對分子質(zhì)量可溶性蛋白質(zhì),具有調(diào)節(jié)固有免疫和適應性免疫、血細胞生成、細胞生長以及損傷組織修復等多種功能。CK 可被分為IL、干擾素、腫瘤壞死因子、趨化因子和生長因子等。CK 與細胞表面相應的受體結(jié)合后,可引發(fā)復雜的細胞內(nèi)分子相互作用,最終導致細胞基因表達的改變。HIV-1 LTR 介導的轉(zhuǎn)錄受到一些CK 的調(diào)控。CK影響HIV-1基因轉(zhuǎn)錄的能力因細胞類型而異,并依賴于其他CK的存在[78]。
2.7.1 lL-7
IL-7 是趨化因子家族成員之一,是一種具有廣泛免疫效應的多功能CK,其靶細胞主要為淋巴細胞,對來自人或小鼠骨髓的B祖細胞、胸腺細胞和外周T 細胞等均有促生長作用。IL-7 的受體是一個異源二聚體,由共有γ 鏈和IL-7受體特異性α 鏈組成。IL-7 通過與α 鏈結(jié)合,促使γ 鏈發(fā)生磷酸化,進而激活JAK/STAT 信號通路促進潛伏病毒的重新激活,同時IL-7 可通過促進外周CD4+T 細胞和CD8+T細胞的穩(wěn)態(tài)增殖來恢復免疫功能,在病毒感染治療時增強抗原特異性的T 細胞反應。目前IL-7 作為免疫激活劑已經(jīng)進入臨床研究[60],由于其對病毒的重新激活能力,未來可作為一種極具潛力的HIV-1 LRA。
2.7.2 N-803
N-803(ALT-803),是IL-15 超激動劑,是由突變的IL-15、IL-15受體α鏈和IgG1的Fc段融合而成的復合物。研究發(fā)現(xiàn),在猴免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus,SIV)感染的獼猴和HIV-1感染的人源化小鼠中,N-803 在CD8+T 淋巴細胞耗盡的情況下持續(xù)高強度誘導潛伏期逆轉(zhuǎn)[61]。體外實驗表明,N-803 能增強HIV-1 特異性CD8+T 細胞和NK 細胞介導的抗病毒免疫效應,從而靶向體內(nèi)殘留的病毒潛伏庫[62]。同時N-803 激活的NK 細胞可抑制體內(nèi)HIV-1 急性感染[63]。此外,在接受HAART 的猴-人類免疫缺陷病毒(simian-human immunodeficiency virus,SHIV)感染的獼猴中,皮下注射N-03 可促使NK 細胞和SHIV 特異性CD8+T細胞從外周血進入淋巴濾泡中[64]。
SMAC 是存在于線粒體中調(diào)節(jié)細胞凋亡的蛋白質(zhì),通過阻礙凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein,CLAP),尤其是X 連鎖凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)實現(xiàn)促凋亡作用。在CLAP1/2、腫瘤壞死因子受體相關(guān)蛋白組成的復合體中,CLAP1結(jié)構(gòu)性降解NF-κB誘導激酶,從而阻止P100到P52的轉(zhuǎn)化。SMAC類似物抑制CLAP,導致NF-κB誘導激酶積累和IKK磷酸化,以及隨后P100到P52的加工,最后,P60/P52異源二聚體轉(zhuǎn)移到細胞核,激活靶基因轉(zhuǎn)錄[79]。帕比司他和SMAC 類似物聯(lián)合作用于接受HAART 患者的靜息CD4+T細胞,可協(xié)同激活病毒潛伏庫。
AZD5582 是一種新型小分子CLAP 抑制劑,可與CLAP1,CLAP2 和XIAP 的BIR3 區(qū)域有效結(jié)合,IC50分別為15,21 和15 nmol·L-1。HAART 聯(lián)合AZD5582 處理可引起從BLT 小鼠和獼猴淋巴結(jié)及血漿中分離的T 細胞中HIV-1 RNA 和SIV RNA 水平顯著增加,且毒副作用小。研究表明,AZD5582可以逆轉(zhuǎn)靜息CD4+T 細胞中HIV-1 和SIV 的潛伏狀態(tài)[65]。
IC 分子是調(diào)節(jié)免疫反應的細胞表面受體。刺激性IC 分子可提供共刺激信號,增強免疫激活,而抑制性IC 分子會負調(diào)節(jié)免疫細胞功能,并在降低免疫效應和維持自身耐受性方面起重要作用[80]。在HIV-1感染期間,免疫細胞中抑制性IC分子上調(diào),如程序性細胞死亡蛋白1(programmed cell death protein 1,PD-1)、細胞毒性T 淋巴細胞相關(guān)蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4),會導致T細胞衰竭,其特征是免疫細胞的效應功能喪失并無法響應抗原而增殖[81]。抑制性IC 分子與HIV-1 潛伏庫的建立和維持有關(guān)。HIV-1潛伏感染多發(fā)生在表達PD-1、T 細胞免疫球蛋白與黏蛋白結(jié)構(gòu)域3、CTLA-4或B、T淋巴細胞弱化因子的細胞中[82]。此外,PD-1高表達的濾泡輔助性T細胞被證明富含復制能力強的HIV-1[83]。IC 分子如PD-1或CTLA-4主要通過干擾CD28信號通路阻斷T 細胞受體傳遞信號。IC 抑制劑可促進T 細胞受體活化,激活下游信號轉(zhuǎn)導通路,如酪氨酸激酶ZAP70、PI3K 和鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶等,進而激活調(diào)控HIV-1 基因轉(zhuǎn)錄的NF-κB,AP-1 和NFAT 等轉(zhuǎn)錄因子[84]。因此,IC 抑制劑可能是一種專門逆轉(zhuǎn)HIV-1潛伏狀態(tài)的LRA。
IC 抑制劑主要包括CTLA-4 抑制劑與PD-1/程序性細胞死亡-配體1(programmed cell deathligand 1,PD-L1)抑制劑,主要針對免疫T 細胞激活過程中的2 個關(guān)鍵IC 通路CTLA-4/B7-1/2 和PD-1/PD-L1通路。
2.9.1 納武單抗(nivolumab)
納武單抗是PD-1 抑制劑,可重新激活PD-1 過表達的HIV 特異性T細胞并提高其免疫應答。研究表明,在HIV-1感染的癌癥病例中,納武單抗成功增強了CD8+T 細胞增殖和分泌CK 的能力,擴大了PD-1低表達的T細胞亞群[66]。同樣,在另一癌癥病例中,納武單抗治療使得HIV-1 病毒潛伏庫劇烈持續(xù)縮小,且CD8+T 細胞數(shù)量明顯增加[67]。然而也有研究表明,將從接受HAART 患者體內(nèi)分離的細胞進行體外培養(yǎng),用PD-L1 抑制劑(BMS-936559)和納武單抗聯(lián)合治療,不能持續(xù)促使PBMC 產(chǎn)生成熟病毒粒子[68]。在長期接受HAART 的SIV 感染的恒河猴中,雙重阻斷CTLA-4/PD-1通路可逆轉(zhuǎn)潛伏病毒并縮小病毒潛伏庫,但仍不足以完全控制病毒[69]。目前納武單抗逆轉(zhuǎn)潛伏HIV-1的作用機制尚不明了,需進一步研究。
2.9.2 伊匹單抗(ipilimumab)
伊匹單抗是CTLA-4 抑制劑。有研究表明,CD4+T細胞表面CTLA-4的高表達與HIV-1感染有關(guān)[70]。在接受HAART 的晚期惡性腫瘤病例中,單獨使用PD-1 抑制劑納武單抗對HIV-1 的潛伏狀態(tài)或病毒潛伏庫沒有影響,但將納武單抗和伊匹單抗聯(lián)合使用可誘導相關(guān)未剪接的HIV-1 RNA 水平適度增加,并潛在消除了含有HIV-1 復制能力的細胞[71]。在3 例接受HAART 的腫瘤患者中發(fā)現(xiàn),IC抑制劑伊匹單抗、納武單抗和avelumab 可激活潛伏的HIV-1,增強HIV 特異性T 細胞功能,但個體差異較大[72]。在評估的劑量范圍和時間范圍內(nèi),未接受HAART 的患者使用伊匹單抗治療是安全的且耐受性良好,且2劑以上更高劑量伊匹單抗(3 mg·kg-1)可極大促使T細胞激活和HIV-1基因表達[73]。
雙硫侖是特異性乙醛脫氫酶1 抑制劑,可通過對乙醇產(chǎn)生急性敏感性治療慢性酗酒。雙硫侖通過耗盡胞內(nèi)磷酸酶和張力蛋白同源物,激活PI3K/Akt 信號通路,從而激活HIV-1 基因轉(zhuǎn)錄[74]。同時雙硫侖治療不會引起T 細胞的全局激活、促炎細胞因子的產(chǎn)生或激活標志物的表達。雙硫侖與HDAC 抑制劑相似,其激活潛伏病毒的能力與縮減病毒潛伏庫的能力無關(guān)。
雖然HIV-1 LRA 的種類很多,但多數(shù)作用機制單一,不能有效激活病毒潛伏庫,目前尚未發(fā)現(xiàn)能徹底激活HIV-1 病毒潛伏庫的LRA,因此未來的研究應更傾向于不同作用機制藥物的聯(lián)用,這樣不僅可有效提高激活效率,還可在一定程度上減輕單一藥物的不良反應。在確定最佳LRA 組合和濃度等方面,既要做到協(xié)同效應最大化,又要確保徹底逆轉(zhuǎn)潛伏病毒。研究表明,增加LRA 濃度,可增強逆轉(zhuǎn)潛伏期的能力,但會降低LRA 間的協(xié)同作用[85]。除藥物聯(lián)用外,還可在給藥方式和增加LRA 半衰期等方面進行優(yōu)化,如采用靶向給藥(如生物偶聯(lián))、納米藥物遞送體系等毒副作用小、針對性強、且具有良好生物相容性的策略[14]。增加LRA 的半衰期可通過延長藥物在體內(nèi)的留存時間來實現(xiàn),避免由于接觸時間過短,而降低藥物作用效率。但LRA 的使用也有很多限制,如某些LRA 會破壞內(nèi)皮屏障的完整性[86];由于LRA 缺乏特異性,不同感染者有不同的激活情況,即病毒潛伏庫的異質(zhì)性和導致HIV-1潛伏機制的多樣性,潛伏庫的異質(zhì)性在很大程度上導致LRA 的臨床試驗成功率低[87]。其他問題還包括:研究人員尚不清楚體外“效力”是否與體內(nèi)“效力”有關(guān),特別是消除潛伏感染細胞的能力;殘留的病毒血癥是否表示在接受HAART 后病毒的持續(xù)復制,還是病毒從激活的宿主中釋放;LRA 干預前潛伏庫的大小可能會影響潛伏期逆轉(zhuǎn)[88]。此外,試驗中使用的一些LRA 導致CD8+T 細胞功能障礙,并使?jié)摲腥炯毎蟃 細胞耗竭標志物上調(diào),從而降低細胞免疫反應[89-90]。這些問題有待進一步深入研究。