近日，我室朱焕章教授团队在国际著名杂志Frontiers in Microbiology上在线发表了题为“HIV-1-Specific CAR-T Cells With Cell-Intrinsic PD-1 Checkpoint Blockade Enhance Anti-HIV Efficacy in vivo”的研究论文，报道了一种携带PD-1显性负性受体（PD-1 dominant negative Receptor，DNR）且HIV特异性的 CAR T 细胞在移植HIV-1 env⁺/PD-L1⁺免疫细胞的 NCG小鼠模型上显示出体内更强的抗HIV-1功能。这是首次将PD1/PDL1信号通路阻断与CAR T细胞治疗结合应用于HIV/AIDS治疗的研究，显示出进一步临床转化和开发的潜力，将为HIV-1“功能性治愈”提供了一种新型治疗思路。相关CAR T治疗技术已申请中国发明专利。

图1. PD-1显性负性受体（DNR）作用模式图

艾滋病（AIDS)是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染而导致的一种传染性疾病。目前，全球有3800万HIV感染者，每年全球艾滋病死亡人数仍处高位，多达77万。尽管，抗逆转录病毒治疗能显著改善HIV感染者的生存率，但该疗法并不能治愈病人，长期服药存在耐药性及毒副作用等问题。因此，如何治愈艾滋病是人类面临的重大挑战之一。CAR-T疗法（chemical antigen receptor T cell therapy，CAR-T therapy）最早应用到临床试验中的病种不是肿瘤，而是艾滋病。由于当时采用的第一代CAR载体仅含有CD3ζ胞内活化信号域，对T细胞活化程度不足，从而造成临床试验中抗HIV-1效果不佳。近几年，随着CAR-T疗法在血液肿瘤治疗中取得的技术进步与巨大成功，CAR-T细胞免疫疗法又逐步显示出在HIV-1治疗中的潜能，这是因为HIV感染靶细胞与急性白血病细胞一样同属淋巴细胞、易于CAR-T细胞接触，且HIV感染细胞表面抗原特异，易于效应细胞特异识别和杀伤，因此，HIV/AIDS是CAR-T 疗法最好适应症之一。

研究者针对HIV感染细胞特异性包膜蛋白GP120, 设计构建了广谱中和性抗体3BNC117的单链抗体 CAR载体（3BNC117-CAR, 3B-CAR)；并将具有阻断PD-1/PD-L1信号通路的PD-1显性负性受体（PD-1 dominant negative Receptor，DNR）元件克隆到3B-CAR载体构成3BNC117-DNR CAR（3BD-CAR）。在体外HIV-1假型细胞模型、HIV-1感染细胞和HIV-1潜伏感染细胞等多个细胞模型上分别证实了DNR可以增强CAR T细胞的杀伤功能，以及更强的细胞因子分泌能力。在构建的移植HIV-1 env⁺/PD-L1⁺免疫细胞的 NCG小鼠模型上评估了抗HIV CAR-T细胞在体内的有效性和安全性。结果显示3BD- CAR组比3B- CAR组能够更快地实现对HIV-1 env⁺细胞的完全清除。另外，发现无论3B- CAR还是3BD- CAR组皆可以有效恢复小鼠体重，延长小鼠生存周期，并且未见明显组织病理学变化。上述结果提示了新型抗HIV CAR-T的有效性和安全性，将为CAR-T疗法功能性治愈艾滋病的临床应用奠定了基础。

图2：HIV-1 env⁺/PD-L1⁺免疫细胞移植 NCG小鼠模型证实3BD-CAR增强抗HIV作用

近几年来，朱焕章团队在基因编辑及基因治疗的临床前研究方面取得一些进展。2013年在国际上首次提出并证实基因编辑靶向切除HIV前病毒的“斩草除根”治疗策略的可行性 (Nucleic Acids Res., 2013, 41:7771-82)，并获得基因编辑治疗疾病的首个中国发明专利；成功实现诱导型锌指核酸酶 (ZFN) 靶向切除近9.8 kb HIV前病毒 (Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2018, 12, 67-74)。在国际上较早利用基因编辑技术三大技术，先后获得能靶向永久沉默或干预HIV潜伏的ZFP、TALE、dCas9 基因治疗载体系统(Molecular Therapy, 2016, 24:508-21; Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2017, 17:233-42; Gene Therapy, 2014, 21:490-95; AIDS Res Hum Retroviruses, 2015, 98-106)。最近，该团队发现趋化因子受体修饰CAR T可提高其体内抗肿瘤功能（Frontiers in Immunology，2021 Mar 11;12:628906）。

朱焕章教授团队姜正涛博士为论文第一作者，朱焕章教授为论文通讯作者。相关研究得到了国家传染病重大专项课题、 国家自然基金NSFC-NIH合作课题和国家自然基金面上课题资助。

论文连接https://WWW.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.684016/full）