
深圳國家感染性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心/深圳三院艾滋病研究團隊(盧洪洲/何云/王俊/李倩等)在國際頂級期刊Nature子刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》(影響因子40.8)發(fā)表了題為“Comparing Acute versus AIDs ART initiation: HIV-1 integration sitesand clonal expansion”的研究論文。該團隊探討了不同抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療(ART)時機對艾滋病毒儲存庫、HIV前病毒整合及對艾滋病功能性治愈的影響,為攻克艾滋病這一全球性健康挑戰(zhàn)提供了新思路。
艾滋病功能性治愈是全球健康領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。過去幾十年間,研究者們付出諸多努力,但由于 HIV 會與宿主基因整合、HIV 前病毒具有多樣化特點,且儲存庫持續(xù)存在,使得艾滋病功能性治愈的目標(biāo)始終難以達成。
此次研究對 90 例艾滋病患者的 HIV 前病毒整合位點測序數(shù)據(jù)展開深入剖析,對比了不同的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療(ART)時機對 HIV 前病毒整合克隆形成產(chǎn)生的影響,提出以下觀點:
1.在艾滋。ˋIDS)階段才啟動 ART 的患者,出現(xiàn)較高的獨特整合位點(UIS)寡克隆發(fā)生率。較多的寡克隆會降低免疫細胞克隆異質(zhì)性,進而減少患者免疫組庫的多樣性,這也解釋了這類患者為何容易合并感染。而在急性期就啟動 ART 的患者,能夠延緩 UIS 寡克隆的形成。
2.對 HIV 前病毒整合的宿主細胞基因功能進行分析發(fā)現(xiàn),寡克隆整合位點的基因相較于其他整合位點,更易富集在淋巴細胞激活以及調(diào)控細胞周期相關(guān)的信號通路中。在 AIDS 階段啟動 ART 的患者,經(jīng)過長期治療所形成的寡克隆整合位點,相比急性期啟動 ART 的患者,更傾向于出現(xiàn)在抑癌基因(TSGs)中,存在更高的成瘤風(fēng)險因素。
3.在接受長期 ART 的患者中,寡克隆整合位點的比例相當(dāng)高,部分患者該比例甚至大于 90%。對于這部分長期治療的患者而言,分選鑒定并清除優(yōu)勢寡克隆,為艾滋病功能性治愈帶來了接近成功的可能性。
該研究發(fā)現(xiàn)急性期啟動ART的HIV感染者其HIV DNA水平顯著低于AIDS啟動ART的患者(見圖1)。
研究團隊進一步深入比較了兩組HIV前病毒整合位點 (UIS) 寡克隆比例,結(jié)果顯示AIDS-ART組中UIS寡克隆水平顯著高于Acute-ART 組。證明了早期干預(yù)有助于減緩病毒整合細胞克隆擴增的進展,利于減少穩(wěn)定和持久性儲存庫的形成 (見圖2)。
研究團隊對HIV 整合位點在宿主基因組內(nèi)的插入位置及進行了詳盡分析,結(jié)果指出急性期與AIDS期開啟ART治療,整合位點的位置沒有統(tǒng)計學(xué)差異,但急性期患者早期治療的患者前病毒染色體甲基化修飾區(qū)域有更高的整合比例(9.39% vs 4.12%)。AIDS期開啟ART長期治療的患者,前病毒插入基因功能區(qū)(In-genes)的整合比例更高(71.3% vs 55.7%)(見圖3)。
研究團隊進一步分析前病毒插入宿主基因功能區(qū)域的整合位點,發(fā)現(xiàn)絕大部分寡克隆都整合在此區(qū)域,進一步對164個寡克隆進行基因功能富集分析,發(fā)現(xiàn)寡克隆整合位點的基因相較于其他的整合位點,更傾向于富集在淋巴細胞激活和調(diào)控細胞周期相關(guān)的信號通路中(見圖4)。
對于患者而言,體內(nèi)存在的前病毒整合寡克隆,增加艾滋病患者機會性感染、腫瘤等疾病發(fā)生的風(fēng)險。研究團隊進一步研究了AIDS-ART組患者寡克隆細胞擴增和HIV前病毒整合靶向腫瘤抑制基因TSGs的特征,為下一步的靶向治療提供了依據(jù)(見圖5)。
該項研究為洞悉 HIV 前病毒整合的動態(tài)變化提供了極具價值的見解。通過深入探究,詳細闡釋了不同治療時機下病毒整合克隆的擴增機制。研究發(fā)現(xiàn),在 AIDS 階段啟動抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療(ART)的患者(AIDS - ART 組)中,HIV 前病毒整合位點呈現(xiàn)單克隆分布特性。隨著治療時間的推移,這種不斷增強的單克隆性逐漸降低了免疫系統(tǒng)的異質(zhì)性,從而為艾滋病期患者易患機會性感染、腫瘤等疾病提供了潛在的解釋依據(jù)。
同時,研究表明早期啟動 ART 在減緩感染細胞的克隆擴展方面成效顯著,能夠有效減少穩(wěn)定且持久的病毒儲存庫的形成,對于降低實現(xiàn)艾滋病功能性治愈的阻礙起到了關(guān)鍵作用。深入剖析 HIV 前病毒整合克隆的特征,對開發(fā)針對性的清除策略意義重大,不僅有助于實現(xiàn)艾滋病功能性治愈的目標(biāo),更是朝著根除病毒儲存庫邁出的重要一步。
深圳國家感染性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心/深圳三院艾滋病研究團隊王俊博士為本文的第一作者,盧洪洲教授、李倩研究員、何云主任為本文的通訊作者。
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