光动力敏化效应对人免疫缺陷病毒感染的抑制作用研究

摘要

目的：
　　 艾滋病（Acquired immunodeficiency syndrome，AIDS）在全球已呈爆发性流行趋势，它严重威胁着人类的健康和全球经济的发展。由于缺乏有效的疫苗且临床现有抗艾滋病药物存在价格昂贵、依从性差、易产生耐药性以及不能清除病毒等缺点，探索新的有效的抗艾滋病方法仍是当前研究的热点。光动力疗法（Photodynamic Therapy，PDT）是一种激光医学领域的新方法。早在上世纪90年代，作为血液制品净化的手段，PDT灭活人免疫缺陷病毒（HumanImmunodeficiency Virus，HIV）病毒已经成为研究焦点，但是由于受光敏剂副作用以及激光器制造技术落后所限，该研究发展缓慢。近年来新型光敏剂不断问世，激光技术日新月异，为PDT用于艾滋病防治的研究提供了条件。本文将通过研究新型光敏剂血卟啉单甲醚（hematoporphyrin monomethyl ether，HMME）诱导的PDT对HIV感染的抑制作用，探索PDT防治艾滋病的可能和途径。
　　 以HIV-1ⅢB病毒株为代表研究HMME-PDT对HIV病毒复制各个阶段的抑制作用，探索PDT是否具有抗HIV活性及其机制；分析光敏剂、光以及氧对PDT抗HIV活性效应的影响；检测PDT对HIV野生株、耐药株以及各亚型病毒株的抑制效应，评价PDT抗HIV的临床前药效学效应，为PDT在临床上治疗艾滋病提供理论基础和实验依据。
　　 方法：
　　 1.检测PDT对HIV-1Ⅲb急性感染MT4细胞死亡的保护，对HIV-1ⅢB慢性感染H9细胞中P24抗原的抑制，对C8166与HIV-1ⅢB慢性感染H9细胞融合和游离HIV-1ⅢB病毒与C8166细胞融合的抑制，以及对HIV-1ⅢB游离病毒的灭活，探讨PDT的抗HIV活性效应及机制；
　　 2.检测不同浓度HMME以及不同功率密度和能量密度下PDT对游离HIV-1ⅢB游离病毒的灭活作用，检测两种抗氧化剂叠氮钠和甘露醇作用下PDT对游离HIV-1ⅢB游离病毒的灭活作用，分析PDT抗HIV活性的影响因素；
　　 3.检测PDT对以HIV-1ⅢBAl7、HIV-1 L10R/M46I/L63P/V82T/184V、HIV-1Protease Gene Mutants RF/V82F/184V、pNL4-3 gp41（36G）N42 S、pNL4-3 gp41（36G）V38A，N42T为代表的耐药株、以HIV-1KM018和HIV-1SF162为代表的野生株、以及以HIV-2cBL20和HIV-2ROD为代表的2型HIV病毒株的灭活作用，评价PDT抗HIV的临床前药效学效应。
　　 结果：
　　 1.HMME-PDT能显著抑制HIV诱导的细胞-细胞融合（抑制率64.68％，P<0.05）和病毒-细胞融合（抑制率85％，P<0.05），并对游离病毒有很强的杀伤作用，最高可达到100％（P<0.05）。光动力疗法不能抑制HIV慢性感染H9/HIV-1ⅢB细胞产生P24抗原，不能保护HIV急性感染MT-4细胞的死亡（P>0.05）。
　　 2.在一定范围内，HMME-PDT灭活HIV-1ⅢB的效应与光敏剂浓度和能量密度呈正相关，而与功率密度呈反相关；两种抗氧化剂均能抑制HMME-PDT抗HIV-cell膜融合活性，甘露醇的抑制效应大于叠氮钠（P<0.05）。
　　 3.HMME-PDT对游离HIV-1ⅢBAl7、HIV-1 L10R/M46I/L63P/V82T/184V、
　　 HIV-1 Protease Gene Mutants RF/V82F/184V、pNL4-3 gp41（36G）N42S、pNL4-3 gp41（36G）V38A，N42T、HIV-1 KM018、HIV-1 SF162、HW-2cBL20和HIV-2ROD等病毒株均有显著的灭活效应，抑制率可高达100％（P<0.05）。
　　 结论：
　　 HMME-PDT可显著抑制游离HIV-1ⅢB的感染和HIV-1ⅢB诱导的膜融合作用，其灭活游离HIV的效应与光敏剂浓度、激光能量密度、激光功率密度以及抗氧化剂密切相关。HMME-PDT对游离HIV野生株、耐药株和HIV-2亚型病毒株等有限制的灭活效应，显示其临床前药效学效应良好。这些研究结果提示HMME-PDT可能成为治疗艾滋病的一种新方法。