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标识符 CSTR:16397.09.0G16000448
资源中文名称 基于HIV融合抑制剂的艾滋病潜伏感染恒河猴模型
资源英文名称 Latent Infected Animal Model for AIDS with HIV Fusion Inhibitor
疾病概述 艾滋病(Acquired Immunodeficiency Syndrome, AIDS),是由人免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV)引起,以全身免疫系统严重损害为特征的传染性疾病,是20世纪危害人类健康和生命最严重的病毒性疾病之一。自美国CDC报道首例艾滋病后,到20世纪80年代中期艾滋病发展成为一个全球性的流行病。截止2014年底,HIV已感染3690万人,2014年新增感染者200万,2014年因艾滋病死亡120万人。艾滋病在1985年传入我国,截至2015年5月31日,全国历年累计报告艾滋病530628例,其中艾滋病病人217457例,死亡167159例。艾滋病早已成为全球关注的公共卫生和社会热点问题,艾滋病的预防与治疗也成为当代生物医学研究的前沿热点之一。
实验动物背景信息 恒河猴又名孟加拉猴、猕猴或广西猴。学名为(Macaca mulatta),英文名rhesus macaque。分类所属为哺乳纲(Mammalia),灵长目(Primates),人猴猿亚目(Anthopoidea),猴科(Cercopithecidae),猕猴属(Macaca)。月经周期为28(1-4)天,发情期为11-12个月,怀孕期163天,产仔期3-6个月,胎产仔1-2只,出生重250-380g,哺乳期3-7个月。 猕猴属中,恒河猴使用最广。因分子生物学进展,栗色猕猴用于生理、生化、遗传、血型及免疫等方面的研究更多,病理研究也不少,常用于医疗和药物实验等。 在生物学研究方面可用于生理学、心理学、遗传学的各种研究。 在生理学研究方面可用于脑功能、血液循环、呼吸生理、生殖生理、内分泌和老年学等各项实验。 在医学研究方面可用于感染人类所特有的传染病,特别是其他动物不能复制的传染病 药物学研究方面,预防小儿麻痹的糖丸,恒河猴是唯一的试验对象 ,人类避孕药物的研究,用恒河猴作试验是极为理想的,此外,恒河猴还常用于放射病出血和骨髓移植的实验。 (一)传染病学研究 (二)药理学和毒理学研究 (三)生殖生理研究 (四)口腔医学研究 (五)行为学和高级神经活动研究 (六)营养、代谢研究 (七)老年病研究 (八)器官移植和眼科研究 (九)内分泌病和畸胎学研究 (十)肿瘤学和环保研究 20世纪60年代出版的《猕猴文献录》中,涉及论文的多达五百余篇;在12种猕猴中,使用栗色猕猴的几乎占一半;试加分析,解剖文章占半数,生理学和生态学其次,再次是分类、地理分布、胚胎、进化、遗传和生化病理各有二十余篇,最少的是古生物和畜养、管理的文章。
模型制作方法

1、实验材料:SHIVSF162P3病毒;选用体重4-6 kgSPF恒河猴。实验前体检无异常,必须排除猴免疫缺陷病毒(SIV)、猴逆转录D型病毒(SRV-125)和猴T淋巴细胞性I型病毒(STLV-1)的感染。猴免疫缺陷病毒(SIV)易感性密切相关的4种基因(Mamu-A*01Mamu-A*02Mamu-B*08Mamu-B*17)筛查结果为阴性。所有感染动物必须在ABSL-3室中进行。

2、静脉途径SHIV恒河猴感染模型制作方法:

先用宠物用电推剪推去猴上肢采血部位的猴毛,左手抓住一侧后肢跗关节部位,使后肢皮下静脉怒张。用75%酒精酒精棉球消毒。右手拿吸取病毒液的注射器,针头沿静脉平行方向向向心端刺入血管,见回血后,左手放松,不再紧压,右手缓慢将病毒液推入。完毕后用干棉球压迫止血,将注射器拔出,弃在利器专用桶内。

3、给药方法:将建立稳定的SHIVSF162P3慢性感染的恒河猴,经肌肉注射3mg/kgHIV融合抑制剂,每周给药一次,连续给药6个月。

4、样本收集和检测:定期收集外周血样本,提取病毒RNA和病毒DNA,测定血浆病毒载量和总病毒DNA

模型表型数据

1、血浆病毒载量变化情况:

我们检测了LP-19、LP-50/LP-51和LP-80等HIV融合抑制剂在恒河猴感染模型的治疗情况。如图1所示,基于M-T钩子设计的短肽LP-19抑制剂可以将猴子体内SHIV病毒载量降到不可检测水平,而停药后在10天左右出现病毒反弹[1]。

图1 LP-19在恒河猴SHIV感染模型的治疗效果

与LP-19相比,LP-50和LP-51抑制剂的抗病毒活性得到极大的提高,达到极低的皮克摩尔(pM)水平。在恒河猴SHIV慢性感染模型,LP-51低剂量治疗可以迅速将病毒载量降到检测线以下,停药后两周左右出现病毒反弹[2]。值得关注的是,J0猴子经过反复的三次治疗仍然有效(图2)。

图2 LP-51在恒河猴SHIV感染模型的治疗效果

我们通过对LP-51进行结构优化获得LP-80,其在细胞水平上的抑制活性高于T-20和广谱中和抗体VRC01大于5300倍,在猴体内的活性高于T-20超过10000倍。在大鼠和恒河猴的药代动力学研究表明,LP-80在体内可以达到极高的药效浓度,且半衰期较长,适于每周1-2次给药治疗。如图3所示,LP-80对SHIV慢性感染猴子反复两次的治疗都表现出很好的治疗效果[3]。第一次治疗时,猴子采取每天给药联合每4天给药的方式,发现一周两次治疗可以很好地控制猴子的血浆病毒载量至检测线以下。待停药后病毒反弹稳定,我们继续给予一周两次、持续6个月的第二次治疗。

图3 LP-80在恒河猴SHIV感染模型的病毒RNA结果

2、病毒DNA变化情况:

LP-80不仅控制了血浆病毒RNA至检测线以下,而且有效地降低了病毒DNA的拷贝数,图4显示了LP-80治疗下病毒DNA的变化情况。

图4 LP-80在恒河猴SHIV感染模型的病毒DNA结果

3、 血生化检测

动物模型建立的整个实验过程中,全部实验猴分别在第一次治疗和第二次治疗前后检测血生化,未见明显差异。而且,在动物安乐后,各组织脏器未见明显异常。

动物模型的评价与验证 深入研究HIV融合抑制剂在动物体内潜伏病毒的变化情况,有助于了解病毒储存库的形成、组织分布及定量情况,为潜伏库清除策略的研究奠定基础。
保存方式
合作方式 合作研究
相关文章 [1] Chong H, Xue J, Xiong S, Cong Z, Ding X, Zhu Y,
Liu Z, Chen T, Feng Y, He L, Guo Y, Wei Q, Zhou Y, Qin C*, He Y*. A Lipopeptide
HIV-1/2 Fusion Inhibitor with Highly Potent In Vitro, Ex Vivo, and In Vivo
Antiviral Activity. J Virol. 2017 May
12;91(11):e00288-17.


[2] Chong H, Xue J, Zhu Y, Cong Z, Chen T, Guo Y,
Wei Q, Zhou Y, Qin C*, He Y*. Design of Novel HIV-1/2 Fusion Inhibitors
with High Therapeutic Efficacy in Rhesus Monkey Models. J Virol. 2018 Jul 31;92(16):e00775-18.


[3]Chong H, Xue J, Zhu Y, Cong Z, Chen T, Wei Q,
Qin C*, He Y*. Monotherapy with a low-dose lipopeptide HIV fusion inhibitor
maintains long-term viral suppression in rhesus macaques. PLoS Pathog. 2019 Feb 4;15(2):e1007552.
备注 所有感染动物必须在ABSL-3室中进行。
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