Semen-Derived Amyloid Fibrils Drastically Enhance HIV Infection

Münch, J. et al. Cell. 131, 1059-1071 (2007)

報告者：趙世宇                           時間：14:00~15:00, Apr. 15, 2009

講評老師：王憲威教授               地點：Room 601

摘要：

過去25年以來，全球受到人類後天免疫缺陷病毒（HIV）感染的人數已超過3千3百萬人，聯合國愛滋病計畫組織統計數據顯示，2007年全球約有2百萬人因HIV感染而死亡。因HIV在全球各地仍持續不斷的傳播，讓人們對於HIV戒慎恐懼，但令人訝異的是，這樣造成全球流行的病毒其感染力是非常微弱的。過去在實驗室中對HIV的研究顯示，HIV的感染單位約為1:1,000 - 1:100,000，換言之即1,000-100,000個病毒顆粒中只有一個能有效感染細胞。公衛調查也顯示與愛滋病患者發生性行為，大約200次才會有一件HIV感染的案例發生。在全球愛滋病感染的患者中，有80%是經由性接觸而傳染，特別是女性經由性行為途徑受到感染的機率略高於男性。根據此公衛調查的結果，本篇作者Münch等人提出一假說，認為男性精液中的成分可能會幫助HIV提高感染力。

作者首先以層析分離技術，將精液分為數個餾分，分別在HIV感染細胞的實驗中加入，分析其中成分是否會影響HIV的感染力。初步作者發現精液中的前列腺酸性磷酸酶（prostatic acid phosphatase）248-286的多肽片段（PAP248-286）能明顯提高HIV的感染。進一步研究顯示，PAP248-286會自發性相互聚集產生澱粉樣蛋白纖維（amyloid fibrils）而沈澱，此澱粉樣蛋白纖維可附著於病毒的外套膜及細胞膜表面，因此幫助病毒能更有效的接近並附著於細胞表面而感染細胞。在2009年，作者合作的團隊深入研究指出，PAP248-286多肽鏈中具有高比例帶正電的氨基酸（arginine和lysine），而PAP248-286多肽鏈整體具有很強的正電性，賦予澱粉樣蛋白纖維附著能力。澱粉樣蛋白纖維透過物理靜電力而附著在病毒外套膜及細胞膜表面，HIV便透過澱粉樣蛋白纖維的幫助，使得結合至細胞膜表面的機率與成功率顯著提高，進一步的提高了HIV的感染力。

本篇論文的發現在未來將可有效幫助實驗室中HIV的研究，澱粉樣蛋白質纖維可作為提高HIV感染的工具；此外，澱粉樣蛋白纖維可作為新的預防HIV的目標之一，針對澱粉樣蛋白纖維開發抑制劑或殺菌劑，或許可降低HIV經由性行為途徑的感染。

參考資料：

1. Haase, A.T. (2005) Perils at mucosal front lines for HIV and SIV and their hosts. Nat. Rev. Immuno. 5, 783-792.

2. Roan, N.R. et al. (2009) The cationic properties of SEVI underlie its ability to enhance human immunodeficiency virus infection. J. Virol. 83, 73-80.