由威爾康奈爾醫學院和美國國家兒童醫院的研究人員領導的一個團隊開發了一個獨特的臨床前模型，能夠研究長期的艾滋病毒感染，並測試旨在治癒該疾病的新療法。普通小鼠不會感染HIV，因此以前的HIV小鼠模型使用了攜帶人類幹細胞或CD4 T細胞的小鼠，這是一種可以感染HIV的免疫細胞。但這些模型的效用往往是有限的，因為人類細胞很快就會把小鼠宿主的組織視為“外來”，並進行攻擊，使小鼠患上重病。
相比之下，5月14日在《實驗醫學雜誌》上發表的一篇論文中描述的新小鼠模型，通過使用人類CD4細胞的一個子集，大部分排除了會攻擊小鼠組織的細胞，避免了這個問題。研究人員表明，小鼠可以有效地模擬長期HIV感染的動態，包括病毒對實驗性療法的反應。
研究共同第一作者Chase McCann博士說：“我們預計這將成為研究HIV感染的基礎科學和加快開發更好的療法的一個有價值的和廣泛使用的工具。”在研究期間，McCann博士是威爾康奈爾醫學院研究生院的學生，在高級作者Brad Jones博士的實驗室工作，他是威爾康奈爾大學醫學部傳染病科的免疫學副教授。McCann博士在威爾康奈爾醫學院得到了臨床和轉化科學中心（CTSC）TL1培訓獎的支持，現在是華盛頓特區國家兒童醫院癌症和免疫學研究中心的細胞治療實驗室負責人。該研究的其他共同第一作者是洛斯阿拉莫斯國家實驗室的Christiaan van Dorp博士和威爾康奈爾醫學院的醫學高級研究助理Ali Danesh博士。
新小鼠模型的發明是開發和測試針對HIV感染的細胞療法的廣泛努力的一部分。細胞療法，如那些使用病人自己的工程T細胞的療法，在癌症治療中越來越常見，並取得了一些顯著的效果。許多研究人員希望類似的策略能夠對HIV起作用，並且有可能是治癒性的。但由於缺乏良好的小鼠模型，阻礙了這種療法的發展。
Jones和McCann博士及其同事在研究中表明，先前小鼠模型中發現的細胞攻擊宿主問題主要是由於所謂的“幼稚”CD4細胞造成的。這些是尚未接觸到目標的CD4細胞，顯然包括一個能夠攻擊各種小鼠蛋白質的細胞群。當研究人員排除了“幼稚”型CD4細胞，而只使用 “記憶型 ”CD4細胞時，這些細胞在血液中循環，作為接觸特定病原體後防止感染的哨兵，這些細胞在小鼠體內無限期地存活，而不會對其宿主造成重大損害。
研究人員觀察到，人類CD4細胞也可以被HIV感染和殺死，或者被標準的抗HIV藥物保護，基本上與人類的方式相同。因此，他們表明，這些小鼠（他們稱之為“參與者衍生的異種移植”或PDX小鼠）可以作為長期HIV感染的一個可行模型。這個術語類似於用於研究癌症療法的 “病人來源的異種移植 “PDX模型，同時承認HIV感染者作為研究的積极參与者的貢獻。
最後，研究人員用這個新模型研究了一種前瞻性的基於T細胞的新療法，與現在正在測試的針對癌症的療法非常相似。他們將來自人類捐贈者的記憶性CD4 T細胞放入小鼠體內，以允許HIV感染，然後在感染建立后，用另一種人類T細胞輸注治療小鼠，這些是CD8型T細胞，也被稱為 “殺手T細胞”。
這些殺傷性T細胞來自同一個人類供體，能夠識別HIV上的脆弱結構，因此它們在小鼠體內發現病毒時就會對其進行攻擊。為了提高殺傷性T細胞的有效性，研究人員用一種叫做IL-15的T細胞刺激蛋白對它們進行增殖。
這種治療方法有力地抑制了小鼠體內的艾滋病毒。儘管正如在人類病例中經常看到的那樣，病毒最終演變為逃避殺手T細胞的識別，但小鼠模型的易用性使研究人員能夠詳細監測和研究這些長期感染和病毒逃避的動態。