바이러스 부하가 감지되지 않는 환자에서 두 가지 HIV 유도제 병용의 안전성 및 내약성 평가 (SYNACTHIV)

복합 항레트로바이러스 요법(cART)은 강력하지만 완치 효과는 없습니다. cART는 평생 준수가 필요합니다. 여러 저장소가 존재할 수 있지만 안정적으로 통합되고 전사적으로 침묵하지만 복제 능력이 있는 프로바이러스를 포함하는 HIV-1 저장소는 감염된 CD4+ T 세포 중에서 우세한 것으로 인식됩니다. 따라서 이는 바이러스 재활성화의 영구적인 원인이며 cART 중단 후 관찰되는 혈장 바이러스혈증의 반동을 담당할 수 있습니다. 진정한 잠재성의 지속성(예: 비결함) HIV-1 프로바이러스는 바이러스 저장소를 제거할 때 cART 강화 전략이 실패했다는 사실에서 알 수 있듯이 박멸에 대한 주요 장애물을 나타냅니다. 실제로, HIV-1 저장소의 수준은 cART 중단 후 관해 기간에 영향을 미치는 중요한 요인 중 하나로 나타납니다. 4. 결과적으로, HIV-1 잠재 저장소 크기가 효율적인 제어를 허용하기에 충분한 수준으로 감소합니다. 숙주 면역체계에 의한 감염으로 인해 치료가 중단될 수 있습니다("치료가 필요 없는 창"). 효율적이거나 강화된 cART와 함께 잠복 감염 세포에서 HIV 유전자 발현의 재활성화는 잠복 바이러스 저장소 풀을 제거/감소시키는 것을 목표로 하는 보조 요법의 역할을 할 수 있습니다.

염색질 조직과 HIV-1 프로모터의 후생적 조절은 전사 침묵과 관련된 핵심 요소입니다. 전사 시작 부위 바로 하류에 위치한 억제성 뉴클레오솜 nuc-1은 잠재 조건에서 히스톤 데아세틸라제(HDAC)에 의해 저아세틸화된 상태로 유지됩니다. HDAC 억제제(HDACis)를 잠복기 역전제(LRA)로 사용하는 것은 여러 잠복기 모델과 생체 외 cART 처리 HIV-1+ 환자 세포 배양에서 잘 특성화되었습니다. HDACis를 사용한 여러 임상 연구 및 시험이 보고되었습니다[VPA(Margolis, Siliciano, Lambotte 및 Routy 제작), SAHA(Margolis 및 Lewin 제작), Panobinostat(Rasmussen 제작) 및 romidepsin(Mellors 제작(ClinicalTrials.gov) NCT01933594) 및 소가드)]. VPA를 테스트한 이전 연구에서는 잠복 감염 휴면 CD4+ T 세포의 수를 줄이는 데 있어 이 HDACi의 이점이 전혀 나타나지 않았습니다. 2건의 임상 시험에서 cART 치료 환자에게 임상적으로 허용 가능한 단일 용량 또는 다중 용량의 SAHA를 투여하는 것이 휴식 중인 CD4+ 내에서 세포 관련 비접합(CA-US) HIV-1 RNA 수준의 발현 증가와 일시적으로 연관되어 있음이 입증되었습니다. 생체 내 T 세포. 그러나 두 실험 모두 잔류 바이러스혈증의 증가나 HIV-1 저장소의 크기 감소를 보여주지 못했습니다. HDACi Panobinostat를 사용한 또 다른 최근 파일럿 임상 시험에서는 CA-US RNA 수준이 크게 증가했을 뿐만 아니라 전사 매개 증폭(TMA) 분석으로 분석한 혈장 HIV 게놈 RNA 수준도 증가했으며 전체 HIV의 일시적인 감소도 나타났습니다. DNA 수준. cART 중단 후, 이 후자의 시험은 일부 환자에서 cART 중단 후 2-3주 동안 대부분의 환자에서 관찰된 반동과 비교하여 지연된 바이러스 부하 반동을 보여주었습니다. cART를 유지하면서 3주 동안 매주 1회 투여되는 정맥 내 로미뎁신 주사를 포함한 또 다른 최근 파일럿 임상 시험의 결과에 따르면, 테스트된 무바이러스 혈증 환자 6명 중 5명이 표준 상용 분석법으로 정량화할 수 있는 바이러스 수치 수준을 나타냈습니다. 전체적으로, 이들 연구는 고무적이지만 HIV-1 저장소의 크기를 줄이거나 바이러스 반동의 지연을 관찰하기 위해 단독으로 사용되는 HDACi의 효율성에 의문을 제기합니다. 연구자들은 이러한 부분적인 결과를 설명하기 위해 몇 가지 가설과 치료 재활성화 전략을 개선하기 위한 몇 가지 최적화를 제안합니다.

1. 이러한 임상시험에서 얻은 재활성화 수준은 너무 약했습니다. 서로 다른 종류의 화합물의 조합이 시너지 효과를 낼 수 있으므로(즉 잠복 감염된 세포에서 HIV 발현을 재활성화하기 위해 각 화합물에 의해 개별적으로 생성된 재활성화의 합보다 더 높은 재활성화 수준을 초래합니다.
2. LRA 투여를 위한 정확한 시간 일정이 필요할 수 있으며, 이는 순차적 치료가 서로 다른 잠복기 메커니즘을 목표로 하는 두 LRA 투여 효과를 향상시킬 수 있음을 시사합니다.
3. HIV-1 잠복기는 이질적인 현상입니다. 실제로, 연구자들은 이전에 생체 외에서 수행된 재활성화 연구에서 테스트된 다양한 LRA에 대한 반응 패턴 측면에서 환자 세포 배양물 사이에서 높은 다양성을 관찰했습니다. 이러한 발견은 HIV-1 전사 억제가 환자마다 다른 분자 메커니즘의 이질적인 조합으로 인해 발생함을 시사합니다. 연구자들이 환자들 사이에서 관찰한 이질성은 임상 시험의 맥락에서 이 LRA를 주어진 환자에게 생체 내 투여하기 전에 주어진 환자의 세포 배양에서 먼저 생체 외 LRA의 효능을 평가할 필요성을 강조합니다. 불행히도 잠복기에서 HIV-1을 재활성화하는 것을 목표로 한 이전 임상 시험의 대부분에서는 생체 외 재활성화 분석을 기반으로 한 사전 선택이 수행되지 않았습니다.
4. 잠복 HIV 프로바이러스의 유전자 발현 유도는 확률론적입니다. 실제로 Siliciano 연구팀은 시험관 내 최대 T 세포 활성화 1회 후에 일부 프로바이러스가 침묵을 유지하지만 추가 활성화 후에 잠재적으로 유도될 수 있음을 보여주었습니다. 특정 LRA의 활동을 최대화하려면 여러 시점에 반복적으로 투여해야 합니다.

결과적으로, "쇼크 및 살해" 전략의 첫 번째 부분인 "쇼크" 부분의 최적화에는 정확한 시간 일정에 따라 여러 시점에 반복적으로 투여되는 LRA의 개별화되고 결합된 치료가 포함됩니다. 이러한 유형의 임상 시험을 설정하기 위해 연구자들은 여러 유형의 LRA 조합을 시험관 내 및 생체 외에서 조사했습니다. 그 중 하나는 여러 가지 장점을 제시했으며 인간 치료에서 승인되었습니다.

실제로 후성유전학적으로 DNA 메틸화와 히스톤 탈아세틸화가 협력하여 이질염색질 환경을 확립하고 유지하는 것으로 알려져 있습니다. 실제로, 시스 조절 영역의 메틸화된 DNA에 결합된 MBD(MethylBinding Domain) 단백질은 DNA와 염색질 변형 인자(예: HDAC) 사이의 가교 역할을 할 수 있습니다. HIV의 경우, HIV-1 프로모터는 이전에 생체 외에서 과메틸화되었으며 바이러스 혈증에 존재하는 통합 프로바이러스의 저메틸화된 5'LTR과 달리 무바이러스성 HIV-1 감염 개체의 잠복 저장소에서 재활성화에 저항하는 것으로 나타났습니다. 환자. 흥미롭게도 Trejbalova et al. 최근에는 HIV-1 프로모터의 DNA 메틸화가 cART 치료 중에 점진적으로 증가한다고 보고했습니다. 실제로, 이 저자들은 최대 3년 동안 cART 치료를 받은 환자의 휴면 CD4+ T 세포에서 낮은 수준의 5' LTR DNA 메틸화를 발견했습니다. 그러나 장기간 cART 후에 그들은 잠재 저장소에 5' LTR DNA 메틸화가 축적되는 것을 관찰했습니다. HIV-1 프로모터의 DNA 메틸화 상태는 히스톤 탈아세틸화와 같은 히스톤 억제성 번역 후 변형과 협력하여 프로바이러스의 침묵 상태를 "잠그는" 데 기여하여 프로바이러스를 활성 상태로 되돌리는 것을 더 어렵게 만들 수 있습니다. 이러한 관점에서 탈메틸화제는 HDACis와 결합하여 최소 3년 동안 cART를 받는 환자의 잠복 HIV 저장소 풀을 줄이기 위한 유망한 후보 약물을 나타낼 수 있습니다.

더욱이, DNA 메틸화와 히스톤 탈아세틸화라는 두 가지 후생적 변형이 동적으로 연결되어 암에서 유전자의 침묵을 초래하는 것으로 알려져 있습니다. 실제로 여러 전임상 연구에서는 DNMT와 HDAC의 약리학적 표적화가 시너지 효과가 있는 항암 활성을 초래할 수 있다는 견해를 뒷받침하고 있습니다. 또한 DNA 메틸화 억제제인 ​​Decitabine과 HDACi romidepsin을 사용한 두 가지 임상 시험이 암 치료법에서 진행 중입니다(NCT00037817, NCT00114257). 인간 치료에서 승인된 DNA 메틸화 억제제 Decitabine과 HDACis는 HIV-1 제거 전략에 몇 가지 이점을 제공합니다. 데시타빈은 혈액-뇌 장벽을 통과하고, 체액에 탁월한 분포를 가지며, 전반적인 T 세포 활성화를 유도하지 않는 이점을 제공합니다. HDACis는 전반적인 T 세포 증식이나 활성화를 유도하지 않으며 광범위한 세포 유형에서 작용하며 CXCR4 케모카인 수용체 발현 및 기능을 강력하게 억제합니다. HDACis는 또한 새로운 P-TEFb 방출 물질로 확인되었습니다. 이는 의심할 여지 없이 HDACis가 HIV 발현을 재활성화하는 또 다른 중요한 메커니즘입니다. 실제로, 프로모터 근위 일시 정지에서 생산적 신장으로의 전환은 바이러스 트랜스활성체인 Tat와 필수 세포 신장 전사 인자인 P-TEFb에 의해 매개됩니다. 세포에서 P-TEFb는 활성 및 비활성 형태로 존재합니다. 비활성 7SK 소형 핵 리보핵단백질 복합체로부터의 방출은 P-TEFb가 전사 신장을 활성화하는 중요한 단계입니다. 따라서 중요한 것은 두 약물의 사용이 HIV 잠복기와 관련된 다른 메커니즘(히스톤 아세틸화 및 DNA 메틸화 제외)에 영향을 미칠 수 있다는 것입니다.

1.2 연구 가설 최근 우리 연구실에서는 시험관 내 및 생체 외 잠복기에서 HIV를 재활성화하는 데 있어 HDACis와 함께 탈메틸화제의 치료 가능성을 평가했습니다. LRA의 HIV-1 재활성화 가능성은 먼저 2개의 잠복 감염된 T 세포주(HIV-1 전사, 발현 및 생산의 정량화를 통해)에서 시험관 내에서 평가되었으며 다음으로 CD8+가 고갈된 PBMC 및 휴면 CD4+ T 세포 배양에서 생체 외에서 평가되었습니다. 58명의 cART 치료를 받은 무바이러스성 HIV-1+ 환자로부터(HIV-1 생산의 정량화에 의함) 연구자들은 DNA 메틸화 억제제인 ​​5-aza-2'deoxycytidine(Decitabine)이 5-azacytidine이 아닌 시험관 내에서 HIV 발현을 유도한다는 것을 보여주었습니다. 다음으로 연구자들은 데시타빈 + HDAC의 순차적 치료가 임상적으로 허용 가능한 용량으로 사용되어 시너지적으로 HIV 발현이 유도된다는 것을 시험관 내에서 입증했으며, 이는 처음으로 LRA 병용 치료에 대한 치료 일정의 중요성을 강조했습니다. 중요한 것은 연구자들이 생체 외에서 이 시너지 효과와 순차적 측면의 생리학적 관련성을 보여주었다는 것입니다. 흥미롭게도, 테스트된 순차적 데시타빈 + 로미뎁신 조합 치료는 CD8+가 고갈된 PBMC 배양에서 약물 단독보다 더 높은 방식으로 HIV-1 회복을 유도했습니다. 결론적으로 연구자들은 결합적 측면 외에도 LRA 투여의 순차적 측면이 저장소 크기를 줄이기 위한 퍼지 전략에 중요할 수 있다고 처음으로 보고했습니다.

연구자들은 이러한 순차적인 조합 재활성화 접근법이 HIV-1 저장소 크기를 숙주 면역 체계에 의한 HIV 감염을 제어할 수 있을 만큼 충분한 수준으로 감소시키고 치료를 중단시킬 수 있다고 가정합니다. 그러나 이러한 유형의 개입의 이점을 강조하기 위한 첫 번째 단계는 순차적 조합 재활성화 접근법의 타당성, 안전성 및 내약성을 평가하는 것입니다.

결과적으로, 우리의 생체 외 결과와 "쇼크" 부분에 대해 우리가 제안한 최적화를 기반으로 "쇼크 앤 킬(shock and kill)" 전략의 첫 번째 부분(정확한 시간 일정에 따라 반복적으로 투여되는 LRA의 개별화되고 결합된 치료 포함) 여러 시점), 조사관은 cART를 적용한 HIV-1 하위 유형 B 양성 환자를 대상으로 최소 48개월 동안 임상 PI에 대한 최선의 지식을 바탕으로 1단계에서 검출 가능한 바이러스 흔적이 없음을 나타내는 1상 시험을 설정할 것을 제안합니다. 여러 시점(1회(코호트 1), 2회(코호트 2) 또는 4회(코호트 3)) 전달된 로미뎁신과 데시타빈의 순차적 치료의 타당성, 안전성 및 내약성을 평가하기 위해 최소 12개월 . 2차 목적으로 연구자들은 병용 치료(데시타빈 + 로미뎁신)가 바이러스 저장소와 HIV 유전자 발현에 미치는 영향도 평가할 것입니다.