在与HIV的斗争中,有一群被称为“病毒血症非进展者”(VNPs)的HIV阳性个体,他们拥有一种罕见的能力:在没有抗逆转录病毒治疗(ART)的情况下,避免疾病进展。IrsiCaixa艾滋病研究所领导的一项多组学分析揭示了这些VNPs背后的遗传和免疫机制。
自1987年抗逆转录病毒治疗问世以来,HIV从一个致命疾病转变为一种可管理的状况。尽管治疗取得了进展,但仍有数百万人在免疫恢复方面面临挑战。VNPs极为罕见,占HIV感染成人的不到0.1%。他们即使在病毒复制水平高的情况下,也能在很长一段时间内保持相对稳定的CD4+ T细胞计数,而无需抗逆转录病毒治疗。了解VNPs如何在高病毒载量下维持稳定的CD4+ T细胞计数,可能会为治疗提供新途径。
与进展者相比,VNPs更有可能携带一个带有Δ32缺失的CCR5基因副本和一个没有的副本(53.8%杂合性),而进展者为16.0%。CCR5Δ32变异减少了CD4+ T细胞上的CCR5受体表达,HIV通常利用这些受体进入细胞。携带这种变异的个体表现出较低的CCR5表达和较低的HIV-1感染率。
在开始ART之前,VNPs的外周血单个核细胞(PBMCs)和各种CD4+ T细胞亚群中显示出明显较低的总HIV-1 DNA水平和完整HIV-1 DNA水平。这也表明在细胞水平上对HIV感染有部分保护。
与进展者相比,VNPs有更高比例的原始CD8+ T细胞和较少的活化记忆CD8+ T细胞。原始CD8+ T细胞尚未遇到抗原(触发免疫反应的任何物质)。记忆CD8+ T细胞是成熟的版本,之前遇到过抗原,并在再次遇到时产生免疫反应。VNPs的CD4+ T细胞中也观察到较低水平的凋亡。
通过避免慢性免疫系统激活和过度细胞死亡,VNPs能够维持一个更健康的功能性免疫系统,基本上忽视了HIV复制水平的变化。
单细胞RNA测序显示,VNPs在多种免疫细胞类型中广泛下调了干扰素刺激基因的表达。这种效应发生在包括髓样细胞、CD4+ T细胞、CD8+ T细胞和NK(自然杀伤)细胞在内的各种免疫细胞中。
测量显示,VNPs的zonulin水平较低,zonulin是肠道粘膜破坏的标记,意味着与进展者相比,VNPs有更好的肠道完整性。代谢组学分析揭示,VNPs的anthranilic酸水平较低,anthranilic酸是色氨酸降解的副产品,与HIV疾病进展中的免疫激活和CD4+ T细胞耗竭有关。
研究表明,通过维持较低水平的免疫系统激活,VNPs避免了慢性炎症和免疫耗竭的有害影响。反过来,免疫功能的保持使VNPs能够在没有抗逆转录病毒治疗的情况下阻止HIV进展为艾滋病。
在弄清楚这个HIV精英控制者小群体自然保护机制的过程中,未来的研究人员现在有了一个成功的模型,可以从中设计干预措施,以恢复更广泛HIV群体的免疫功能。这项研究不仅为我们提供了对抗HIV的新视角,也为那些仍在与HIV抗争的人们带来了希望。
参考来源:
Ángel Bayón-Gil et al, Host genetic and immune factors drive evasion of HIV-1 pathogenesis in viremic non-progressors, Med (2024). DOI: 10.1016/j.medj.2024.09.007
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