加州大學(xué)圣地亞哥分校的工程師顛覆了標(biāo)準(zhǔn)的病毒藥物靶向方法，開發(fā)出了一種有前途的新“納米海綿”方法，可防止艾滋病毒在體內(nèi)擴(kuò)散：輔助T細(xì)胞的細(xì)胞膜包裹聚合物納米顆粒，并將之轉(zhuǎn)化成誘餌攔截病毒粒子，阻止它們結(jié)合并侵入人體免疫細(xì)胞。
這項(xiàng)由納米工程教授張良方（Liangfang Zhang）領(lǐng)導(dǎo)的納米材料和納米醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的技術(shù)，可以應(yīng)用于許多不同種類的病毒，為對(duì)抗難以對(duì)付的病毒的新療法打開了新大門。張良方是加州大學(xué)圣地亞哥雅各布斯工程學(xué)院納米工程系的教授。
這項(xiàng)研究首次發(fā)表在2018年11月的《先進(jìn)材料》雜志上，題為“模擬T細(xì)胞的納米顆?？梢灾泻桶滩《镜膫魅拘浴薄Ｑ芯空谶M(jìn)行中。
加州大學(xué)圣地亞哥雅各布斯工程學(xué)院張良方實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)工程師兼項(xiàng)目副科學(xué)家Weiwei Gao說:“這里的關(guān)鍵創(chuàng)新是，我們正站在艾滋病這個(gè)大問題的另一邊?！薄皞鹘y(tǒng)的藥物開發(fā)方法要求我們找出如何阻斷病毒中的關(guān)鍵蛋白質(zhì)或信號(hào)通路，使其不能攻擊人體。問題是在這些病毒中有這么多的途徑，很難找到一個(gè)真正關(guān)鍵的途徑。
“我們的方法來自另一個(gè)方面:觀察病毒目標(biāo)?！彼^續(xù)說，“納米顆粒被病毒攻擊的細(xì)胞膜包裹著。因此，它們可以作為細(xì)胞的誘餌來攔截病毒的攻擊。”
HIV病毒的典型目標(biāo)是CD4+ T細(xì)胞；這些細(xì)胞也被稱為輔助T細(xì)胞，在健康的身體中，這些細(xì)胞幫助檢測(cè)外來病原體并將其作為攻擊和清除的目標(biāo)。艾滋病毒利用CD4受體發(fā)現(xiàn)并與這些T細(xì)胞表面結(jié)合，然后將它們的遺傳物質(zhì)注入T細(xì)胞，利用T細(xì)胞機(jī)制進(jìn)行自我復(fù)制。，在制造了足夠多的新HIV病毒后，病毒顆粒沖出細(xì)胞，尋找其他T細(xì)胞進(jìn)行攻擊。
艾滋病毒之所以具有如此大的破壞性，部分原因在于攻擊和殺死T細(xì)胞會(huì)嚴(yán)重?fù)p害免疫系統(tǒng)，使身體更難抵御繼發(fā)性感染。而且這種病毒變異迅速，改變了它的遺傳密碼，使得傳統(tǒng)的抗病毒和藥物發(fā)現(xiàn)方法難以靶向目標(biāo)。
在2018年的研究中，研究人員用分離的CD4+ T細(xì)胞細(xì)胞膜包裹納米顆粒。當(dāng)這些納米顆粒被添加到培養(yǎng)皿中的T細(xì)胞中并暴露于病毒中時(shí)，這些被稱為TNPs的納米顆粒就像一種海綿，吸收病毒并保護(hù)T細(xì)胞不受感染。他們發(fā)現(xiàn)，HIV病毒與TNP結(jié)合的可能性與T細(xì)胞結(jié)合的可能性是一樣的——但由于這些納米顆粒內(nèi)部沒有細(xì)胞機(jī)制，因此病毒不能注射或復(fù)制自身，因此它是無害的。
就像CD4+ T細(xì)胞一樣，納米顆粒通過病毒表面的gp120蛋白與HIV病毒結(jié)合。當(dāng)TNPs以3mg/mL的濃度加入到T細(xì)胞混合物中時(shí)，與未使用TNPs處理的細(xì)胞相比，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)感染減少了80%以上。他們認(rèn)為這是一個(gè)頗有希望的證據(jù)，這些納米顆?？梢员蛔⑷牖颊叩难褐?，吸收艾滋病病毒感染，降低感染水平，將其清除出系統(tǒng)。
“使用TNPs治療艾滋病還有另一個(gè)潛在的應(yīng)用。體內(nèi)的免疫細(xì)胞感染了艾滋病毒，但并沒有產(chǎn)生新的病毒，而是變成了病毒的宿主?！薄罢业酱輾н@些病毒庫的方法是艾滋病研究人員面臨的主要挑戰(zhàn)。但是這些儲(chǔ)存細(xì)胞也可能表達(dá)gp120，所以TNPs可以作為精準(zhǔn)地將抗病毒藥物輸送到這些細(xì)胞并殺死它們的載體?！?/span>
這項(xiàng)工作的靈感來自于張良方實(shí)驗(yàn)室早期的紅細(xì)胞研究項(xiàng)目。Gao說，這種方法可能適用于各種各樣的病原體?！霸S多細(xì)菌也喜歡攻擊紅細(xì)胞?！彼f，“因此，這些納米顆粒可能會(huì)作為誘餌，阻止細(xì)菌釋放毒素?；蛘咚鼈兛梢宰鳛檎T餌對(duì)其它毒素做出反應(yīng)，比如針對(duì)紅細(xì)胞的神經(jīng)毒劑?！?
在這些TNPs用于人類患者之前，它們的道路上仍然有許多障礙。例如，他們還沒有能夠在活體動(dòng)物模型中測(cè)試TNPs。
“因?yàn)榘滩《臼且环N人類疾病，很難在動(dòng)物模型中復(fù)制它?！?Gao說，“因此，我們正與加州大學(xué)圣地亞哥分校衛(wèi)生部門的兒科傳染病科主任斯蒂芬·斯佩克特博士就這個(gè)問題進(jìn)行密切合作，以找出在體內(nèi)測(cè)試的較好方法?！?/span>
根據(jù)公開資料，張良方1996年考入清華大學(xué)化學(xué)工程系高分子科學(xué)與工程專業(yè)，分別于2000年與2002年獲得學(xué)士學(xué)位和碩士學(xué)位。2002年進(jìn)入美國伊利諾伊大學(xué)香檳分?；は担赟teve Granick教授的指導(dǎo)下攻讀博士學(xué)位。2006-2008年加入麻省理工學(xué)院化工系，在Robert Langer教授的研究組進(jìn)行博士后工作。2008年7月，加入加州大學(xué)圣地亞哥分校納米工程系任助理教授，于2012年3月晉升為終身副教授，2014年7月晉升為終身正教授。2013年被《麻省理工學(xué)院技術(shù)商評(píng)》雜志評(píng)為“2013年度世界杰出青年創(chuàng)新專家”
原文來源：https://phys.org/news/2020-04-decoy-nanoparticles-block-hiv-infection.html
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