このプロトコルは、ヒト化マウスにおけるHIV-1 RNA複製を首尾よく抑制する経口併用抗レトロウイルス薬を送達するための新しい方法を説明しています。
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この記事について
サマリー
要約
ヒト免疫不全ウイルス(HIV-1)のパンデミックは世界中に衰えることなく広がり続けており、現在、HIVに対するワクチンはありません。併用抗レトロウイルス療法(cART)はウイルス複製の抑制に成功していますが、HIV感染者からリザーバーを完全に根絶することはできません。HIV感染の安全で効果的な治療戦略には多面的な方法が必要であり、したがって、HIV-1感染の動物モデルの進歩は、HIV治療研究の発展にとって極めて重要です。ヒト化マウスは、HIV-1感染の重要な特徴を再現しています。ヒト化マウスモデルはHIV-1に感染することができ、ウイルス複製はcARTレジメンで制御することができる。さらに、cARTの中断は、ヒト化マウスにおいて迅速なウイルスリバウンドをもたらす。しかし、動物へのcARTの投与は効果がないか、困難であるか、または有毒である可能性があり、多くの臨床的に関連するcARTレジメンを最適に利用することはできません。研究者にとって潜在的に安全ではないことに加えて、一般的に使用される集中的な毎日の注射手順によるcARTの投与は、動物の身体的拘束によってストレスを誘発します。この記事に記載されているHIV-1感染ヒト化マウスを治療するための新しい経口cART法は、HIV-1感染ヒト化マウスの検出レベルを下回るウイルス血症の抑制、CD4+回復率の増加、および全体的な健康状態の改善をもたらしました。
概要
慢性ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染者の平均余命は、抗レトロウイルス併用療法(cART)によって大幅に改善されました1,2。cARTは、HIV-1慢性感染参加者の大多数において、HIV-1複製を減少させ、CD4+ T細胞数を正常まで増加させることに成功し3、全体的な健康状態を改善し、疾患の進行を劇的に減少させました4。しかし、潜在性HIV-1リザーバーは、急性感染中にARTが開始された場合でも確立されます5,6,7。リザーバーはARTの間何年にもわたって持続し、ART中断後の急速なウイルスリバウンドは十分に文書化されています8,9。ARTでHIVと共に生きる人々はまた、心血管疾患、癌、神経障害などの併存疾患のリスクが高くなる傾向があります10,11,12
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プロトコル
匿名化されたヒト胎児組織は商業的に取得された。動物研究は、カリフォルニア大学ロサンゼルス校および(UCLA)動物研究委員会(ARC)によって承認されたプロトコルに従って、すべての連邦、州、および地方のガイドラインに従って実施されました。具体的には、すべての実験は、国立衛生研究所(NIH)およびUCLA ARCプロトコル番号2010-038-02Bに基づく実験動物管理の評価および認定協会(AALAC)の実験動物の飼育および世話に関する推奨事項およびガイドラインに従って実施された。すべての手術はケタミン(100 mg / kg)/キシラジン(5 mg / kg)およびイソフルラン麻酔(2〜3 vol%)で行われ、動物の痛みと不快感を最小限に抑えるためにあらゆる努力が払われました。
1. HIV-1に感染したヒト化マウス
注:ヒト化マウスは、30、31、49で前述したように構築した。プロトコルについて以下に簡単に説明します。
- メーカーのプロトコルに従って、抗CD34マイクロビーズ を介して ヒト胎児肝臓からCD34+造血前駆細胞を精製します。
- 手術前に....
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結果
体重25gの平均的なマウスが1日あたり4gの食物を消費すると仮定すると、経口摂取による1日の薬物投与量は、2.88mg / kg TFV、83mg / kg FTC、および768mg / kgRALに相当します。最適化された食物レジメンが毒性であり、cARTの毎日の注射と比較して全体的な健康に影響を与えるかどうかをテストするために、マウスの体重を経口または皮下注射によるcARTの前と最中に毎週監視しました。各群において、cART投与前に有意な体重差はなかった(図1)。しかし、マウスの体重は、毎日のcART SC注射中に継続的に減少しました。対照的に、DietGelのFTC/TDF/ELVまたはFTC/TDF/RALは、経口cART投与の5週間後にマウスの体重をART開始前のレベルに回復させた。さらに、ラルテグラビル群またはエルビテグラビル群の間で有意な体重変化は観察されなかった。
経口cART投与が毎日の注射と同じくらい効果的にウイルス量を抑制するかどうかをテストするために、隔週の血漿ウイルス量をRT-PCRを使用して評価.......
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ディスカッション
ここでは、HIV-1に感染したヒト化マウスに対して、高栄養食品中に3つの抗レトロウイルス薬を組み合わせることにより、経口cART投与法を開発しています。毎日の注射による投与と比較して、経口送達は使いやすく、投与頻度を制限し、動物の取り扱いを減らし、ストレスを最小限に抑え、安全性を向上させます55。この時点まで、ヒト化マウス24,37,41における少数の研究のみが、マウスを治療するために粉砕ART薬を含む食品ペレットを使用した。しかしながら、この方法は、特別な食品ペレットを製造するための限られたアクセスのために広く適用するのが難しい。他の研究42,43,44,45,46
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開示事項
SKはCDR3株式会社の創設者です。残りの著者は、潜在的な利益相反として解釈される可能性のある商業的または金銭的関係がない状態で研究が実施されたと宣言しています。
謝辞
この研究で使用された抗レトロウイルス薬を提供してくれたRomas Geleziunas博士とJeff Murry博士、およびギリアドの人々に感謝します。この研究は、NCI 1R01CA239261-01 (to Kitchen)、NIH Grants P30AI28697 (the UCLA CFAR Virology Core, Gene and Cell Therapy Core, and Humanized Mouse Core)、U19AI149504 (PIs: Kitchen & Chen)、CIRM DISC2-10748、NIDA R01DA-52841 (to Zhen)、NIAID R2120200174 (PIs: Xie & Zhen)、IRACDA K12 GM106996 (Carrillo)によって資金提供された。この作業は、UCLAエイズ研究所、ジェームズB.ペンドルトン慈善信託、およびマッカーシー家族財団によっても支援されました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 60 mm シャーレ | Thermo Scientific Nunc | 150288 | ART食品の分注用 |
| APC 抗ヒト CD8 抗体 | バイオレジェンド | 344722 | フローサイトメトリー用 |
| BD LSRFortessa | BD biosciences | フローデータ収集用 | |
| CD34 マイクロビーズ | Miltenyi Biotec | 130-046-702 | NSG-BLTマウス生成用 |
| 遠心分離管 | ファルコン | 14-432-22 | ART |
| DietGel Boost | ClearH2O | 72-04-5022 | ART食品を作るため |
| エルビテグラビル | ギリア | から贈られた | |
| エムトリシタビン | ギリア | 贈られた | |
| FITC 抗ヒト CD3 抗体 | バイオレジェンド | 317306 | フローサイトメトリー用 |
| FlowJo ソフトウェア | FlowJo | フローサイトメトリーデータ解析用 | |
| HIV-1フォワードプライマー:5′-CAATGGCAGCAATTTCACCA-3′; | カスタマイズされた | IDT | RT-PCR |
| HIV-1プローブ:5′-[6-FAM]CCCACCAACAGGCGGCCT TAACTG [Tamra-Q]-3′; | カスタマイズされた | IDT | ® RT-PCR |
| HIV-1 リバースプライマー: 5′-GAATGCCAAATTCCTGCTTGA-3′; | IDT ウイルス量RT-PCR用に | カスタマイズ | |
| ヒト胎児組織 | Advanced Bioscience Resources, Inc | ||
| マウス, 株NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ | The Jackson Laboratory | 5557 | For constructing the humanized mice |
| Pacific Blue anti-human CD45 | Biolegend | 304022 | フローサイトメトリー用 |
| PerCP anti-human CD4 Antibody | Biolegend | 300528 | フローサイトメトリー用 |
| QIAamp ウイルス RNA キット | Qiagen | 52904 | ウイルス量の測定用 |
| Raltegravir | メルク | 社より贈呈 | |
| 滅菌細胞スクレーパー | Thermo Scientific | 179693 | ART食品の分注用 |
| TaqMan RNA-To-Ct 1-Step Kit | Applied Biosystems | 4392653 | 血漿ウイルス量検出用 |
| テノホビルジソプロキシルフマル酸塩 | ギリア | 社より | |
| 贈呈Trimethoprim-Sulfamethoxazole | Pharmaceutical Associates | NDC 0121-0854-16 | ART食品を無菌に保つため。小さじ5mLには、 200 mgのスルファメトキサゾール、USP 40 mgのトリメトプリム、USP NMT 0.5%アルコールが含まれています。 |
参考文献
- Antiretroviral Therapy Cohort Collaboration. Life expectancy of individuals on combination antiretroviral therapy in high-income countries: a collaborative analysis of 14 cohort studies. Lancet. 372 (9635), 293-299 (2008).
- May, M. T., et al.
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再版と許可
