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Nature揭秘:HIV精英控制者体内特殊HIV病毒库的特性

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发表于 2020-9-8 21:06:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
近日,一篇发表在国际杂志Nature上的研究报告中,来自麻省总医院等机构的科学家们通过研究成功对64名HIV精英控制者(elite controllers)和41名服用抗逆转录病毒药物(ART)的个体机体中数以亿计的细胞进行测序。精英控制者,即在并不需要用药的情况下机体就能成功抑制HIV的水平和疾病进展。

与接受ART治疗的个体不同的是,精英控制者体内的HIV病毒库似乎无法被激活,这或许就能帮其维持自发且不使用药物的HIV水平的控制,同时这也揭示了HIV感染的功能性治愈的一个显著特征。


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图片来源:NIAID

HIV在全球影响着超过3500万人的健康,这些患者通过每日进行ART疗法来有效控制病毒,但其却无法被治愈。一旦被感染,诸如HIV等逆转录病毒就会将其遗传物质放入宿主细胞的基因组中,从而创造出潜在的病毒库。也就是说尽管患者进行了ART治疗,但其机体中仍然持续存在HIV,当完整的病毒拷贝或基因组被插入到宿主细胞的基因组后,病毒就会利用宿主细胞来制造新的HIV拷贝。对于HIV感染者而言,这就意味着,如果停止ART疗法,此前整合到宿主细胞基因组中完整的病毒基因组就会开始制造新的病毒拷贝,从而导致病毒快速反弹和疾病进展。如今HIV病毒库依然是HIV治疗过程中所面临的主要障碍和问题。

精英控制者机体的免疫系统会利用T细胞介导的免疫反应在不服药的情况下控制病毒,从而利用标准的检测手段完全检测不到这些人群机体的病毒,而揭示精英控制者体内免疫系统和HIV之间的相互作用,或能帮助HIV感染者在不进行日常药物服用的情况下利用其免疫系统来抑制病毒进展。研究者Yu指出,这项研究中,我们对经营控制者体内的HIV病毒库进行了研究,利用新一代的测序技术准确地绘制出了人类基因组中完整HIV基因组的具体位点。研究者发现,在精英控制者中,HIV会经常出现在被研究人员称之为基因沙漠的基因组未知,在人类基因组并不活跃的部分,人类的DNA或许从未被开启过,而且HIV并不能被有效表达,而其会处于一种封闭和锁定的状态,这就意味着HIV会被锁定在细胞的基因组中,而病毒的基因组则会被阻断用于制造更多的病毒,因此其就无法引起疾病的发生了。

精英控制者病毒基因组的定位或许具有高度的非典型性。当研究者在实验室中收集精英控制者和HIV感染者的细胞时,他们发现,病毒能够整合到细胞基因组的活性位点,而并非是非活性的基因沙漠区域。这就表明,精英控制者特殊的病毒库或许是抑制HIV的细胞免疫反应从活性位点消除完整病毒基因组所造成的结果。

如果科学家们能识别出哪些病毒库会在患者疗法停止后制造新的病毒拷贝,那么或许就有望帮助开发新型靶向性疗法来靶向作用活性或者具有潜在反弹特性的HIV病毒库。如果研究人员能激活精英控制者体内存在的特定类型的T细胞免疫力,其或许就能完全消除HIV感染者体内发生反弹的病毒库,最终就能实现HIV的功能性治愈。而位于人类基因组非活性区域中残留的病毒遗传物质或许就会在不引发疾病的情况下继续存在。

最后研究者指出,他们在对在其中一名精英控制者进行分析后发现,所分析的15亿个细胞中并未发现完整的HIV病毒,这或许就提出了一种新型疗法可能性,即参与者机体的免疫系统能移除其机体中所有完整的HIV基因组,这种疗法在极其罕见的情况下或许是可以实现的。

原始出处:
Jiang, C., Lian, X., Gao, C. et al. Distinct viral reservoirs in individuals with spontaneous control of HIV-1. Nature (2020). doi:10.1038/s41586-020-2651-8
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