HIV感染與CTL應(yīng)答的研究進(jìn)展

張媛

摘要： HIV病毒與宿主之間有著復(fù)雜的關(guān)系，病毒侵入機(jī)體之后，機(jī)體會產(chǎn)生一系列免疫應(yīng)答，細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答通常是機(jī)體抵抗病毒感染的第一道防線。HIV特異性CTL免疫應(yīng)答在控制感染者體內(nèi)的病毒復(fù)制中具有重要作用。故對已取得的成果從HIV感染特異性CTL應(yīng)答的機(jī)制、不同時期應(yīng)答的特點(diǎn)以及影響因素這幾個方面進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞： HIV感染；CTL應(yīng)答；研究進(jìn)展

中圖分類號： R593.32 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ：A

文章編號 ：1007-2349（2014）01-0068-03

CD8+T淋巴細(xì)胞在控制感染者體內(nèi)的病毒復(fù)制中具有重要作用，Schmitz等[1]的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：在SIV感染的獼猴模型實(shí)驗(yàn)中，注入抗CD8+糖蛋白特異性抗體清除CD8+T細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)宿主在感染早期不能有效控制病毒復(fù)制，或在感染晚期檢測血漿病毒載量的升高。這一研究結(jié)果表明HIV感染的特異性CTL應(yīng)答在病毒清除中起著非常重要的作用。

1 HIV感染特異性CTL應(yīng)答的機(jī)制

HIV感染特異性CTL殺傷靶細(xì)胞的分子機(jī)制包括分泌穿孔素和FasL/Fas 2種[2]。（1）分泌穿孔素：當(dāng)CTL和靶細(xì)胞特異性結(jié)合后，穿孔素即從細(xì)胞內(nèi)釋放出來，能嵌入靶細(xì)胞膜中聚合成不同直徑的跨膜孔道，使大量的Ca2+、Na+及水分子進(jìn)入靶細(xì)胞，靶細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)和大分子物質(zhì)也從胞內(nèi)流出，導(dǎo)致細(xì)胞裂解和死亡；（2）FasL/Fas機(jī)制：TCR對靶細(xì)胞MHCⅠ-肽復(fù)合物的識別與結(jié)合同時啟動了CTL染色體DNA上Fasl基因以及靶細(xì)胞染色體DNA上Fas基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，隨后，F(xiàn)asl表達(dá)在CTL細(xì)胞膜上，F(xiàn)as表達(dá)于靶細(xì)胞膜上。在一些粘附分子的輔助下，二者有效地發(fā)生結(jié)合，F(xiàn)asL-Fas結(jié)合后啟動一種級聯(lián)反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生凋亡。

2 不同時期HIV感染特異性CTL應(yīng)答的特點(diǎn)

從HIV感染到出現(xiàn)艾滋病癥狀需經(jīng)過漫長的潛伏期，患者的臨床表現(xiàn)從沒有或僅有少量的癥狀逐步發(fā)展到多系統(tǒng)和多器官的綜合病癥。在感染的不同時期，由于患者自身的免疫狀況及HIV生物學(xué)特性等存在差異，不同的個體對HIV感染特異性CTL應(yīng)答特點(diǎn)及機(jī)制是不同的，會導(dǎo)致不同的疾病。

2.1 Ⅰ期（原發(fā)感染期）特異性CTL應(yīng)答的特點(diǎn) Ⅰ期有兩個階段：第一階段是由高病毒血癥引起的急性HIV感染綜合征，持續(xù)1周～3周后自愈，可檢測到很高的HIV病毒載量。第二階段為機(jī)體對HIV感染的反應(yīng)由急性期轉(zhuǎn)入慢性期的過程，此時患者出現(xiàn)血清陽轉(zhuǎn)，病毒載量從峰值下降至相對穩(wěn)定的水平。在急性感染中可以觀察到CD8+細(xì)胞數(shù)上升[3]。Lichterfeld[4]研究發(fā)現(xiàn)，在HIV感染的初期，CD8+T細(xì)胞有高親和力。

2.2 Ⅱ期（HIV感染中期）特異性CTL應(yīng)答的特點(diǎn) Ⅱ期為機(jī)體免疫系統(tǒng)與HIV處于相持的階段，CD4+細(xì)胞數(shù)通常恢復(fù)到接近正常的水平，此后CD4+細(xì)胞通常穩(wěn)定下降，患者的免疫功能逐步降低但尚未嚴(yán)重缺損，在此期，體內(nèi)病毒群體的異質(zhì)性提高，可能原因是病毒在抗HIV免疫應(yīng)答的選擇壓力下不斷產(chǎn)生變異株[5]；HIV復(fù)制受到抑制，Levy等[6]的實(shí)驗(yàn)表明這種抑制作用是特異性CTL應(yīng)答的結(jié)果。

2.3 Ⅲ期（HIV感染晚期，艾滋病期）特異性CTL應(yīng)答的特點(diǎn) Ⅲ期為感染HIV后疾病進(jìn)展的最終階段，患者因免疫系統(tǒng)嚴(yán)重缺損，出現(xiàn)各種艾滋病的指征性疾病，在此期CD4+細(xì)胞通常下降至350個cell/ul以下，病毒載量明顯上升，并且在發(fā)病前兩年可檢測到CD4+細(xì)胞內(nèi)HIV mRNA表達(dá)水平上升，這可能反應(yīng)了CD8+細(xì)胞在此期缺少對病毒的抑制活性[7]，即HIV感染特異性CTL應(yīng)答在此期抗病毒作用減弱。

3 HIV感染特異性CTL應(yīng)答影響因素

3.1 病毒結(jié)構(gòu)中的不同蛋白對CTL應(yīng)答的影響 HIV包含3個結(jié)構(gòu)蛋白（Gag、Pol、Env）、4個附屬蛋白（Nef、Vpu、Vpr、Vif）和2個調(diào)節(jié)蛋白（Tat、Rev），不同程度HIV感染的人群，它們引起的肽段庫的應(yīng)答強(qiáng)度和寬度是不同的。

3.2 結(jié)構(gòu)蛋白對HIV感染特異性CTL應(yīng)答的影響 Gag蛋白引起的CTL反應(yīng)總是與控制病毒復(fù)制相關(guān)。Kiepiela[8]實(shí)驗(yàn)可表明：增加Gag蛋白的寬度可減少病毒血癥，而增加Env蛋白的寬度可增加病毒血癥。HIV感染者識別HIV-1多肽的數(shù)量和強(qiáng)度均高于AIDS患者，我國HIV /AIDS患者體內(nèi)存在識別不同HIV-1Gag多肽的特異性CTL，且HIV特異性CTL功能與疾病進(jìn)展相關(guān)。

3.3 附屬蛋白對HIV感染特異性CTL應(yīng)答的影響 附屬蛋白誘導(dǎo)的特異性累積CTL應(yīng)答強(qiáng)度高達(dá)20.92%，其附屬蛋白的長度不到HIV蛋白全長的19%。黃德東等[9]研究顯示Nef蛋白區(qū)的應(yīng)答最高，不與其保守性一致，其它蛋白區(qū)是保守性越好應(yīng)答頻率越高，以我國流行的HIV-1B和HIV-1C亞型為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)無論是HIV-1B亞型還是HIV-1C亞型，應(yīng)答頻率最高的都是Nef蛋白區(qū)，應(yīng)答頻率最低的都是Vpu蛋白區(qū)。另一個影響對蛋白識別的因素，從Addo[10]的實(shí)驗(yàn)中可以得知，蛋白表達(dá)越多被CTL識別的頻率就越大。

3.4 調(diào)節(jié)蛋白對HIV感染特異性CTL應(yīng)答的影響 HIV的2個調(diào)節(jié)蛋白在HIV感染CTL應(yīng)答中也起著不可替代的作用。翟嵩等[11]研究了在我國流行HIV-1B和HIV-1C亞型，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)研究對象都對調(diào)節(jié)蛋白產(chǎn)生至少一個肽段的應(yīng)答，HIV-1B亞型的Rev、Tat蛋白平均應(yīng)答頻率分別為34.52%和16.67%；HIV-1C亞型的Rev、Tat蛋白平均應(yīng)答頻率分別為40.48%和20.24%。同附屬蛋白一樣，影響CTL對蛋白識別的因素是這些蛋白在病毒感染中表達(dá)的量，蛋白表達(dá)越多被CTL識別的頻率就越大。

4 HIV感染者自身的一些因素對特異性CTL應(yīng)答的影響endprint

4.1 Th細(xì)胞對HIV感染特異性CTL應(yīng)答的影響 HIV病毒主要攻擊表面有CD4+表位的輔助T淋巴細(xì)胞，并且隨著病程的進(jìn)展，CD4+T細(xì)胞數(shù)量會不斷的減少，又因CD4+輔助性T細(xì)胞（Th）通過接受抗原提呈細(xì)胞（APC）提呈的抗原活化以后可分泌細(xì)胞因子和表達(dá)共激刺分子，來輔助毒性T細(xì)胞（CTL）的活化，使CTL起到抑制病毒的作用。Kitchen等[12]發(fā)現(xiàn)CD4+T細(xì)胞在CTL應(yīng)答的產(chǎn)生和維持中起著重要的作用，CD4+T細(xì)胞的減少對HIV-1感染特異性CTL應(yīng)答會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，以至于在HIV-1感染后期特異性CTL應(yīng)答已不能起到抑制病毒復(fù)制的作用。然而有的研究報道，許多病毒在缺乏Th細(xì)胞的條件下仍可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性的CTL應(yīng)答，黃俊瓊等[13]的研究發(fā)現(xiàn)增加CTL前體頻率可使CTL應(yīng)答類型由CD4+T細(xì)胞依賴型轉(zhuǎn)變?yōu)镃D4+T細(xì)胞非依賴型。但HIV-1病毒能否通過這種方式來轉(zhuǎn)變?yōu)镃D4+T細(xì)胞非依賴型，還需要進(jìn)一步探索。

4.2 HLA分子對HIV感染特異性CTL應(yīng)答的影響 人類主要組織相容性復(fù)合體（MHC）又稱人類白細(xì)胞抗原（HLA），由HLA-I類分子介導(dǎo)的HIV-1特異性CTL反應(yīng)被認(rèn)為是機(jī)體對抗HIV感染的主要免疫機(jī)制。趙穩(wěn)[14]的研究中發(fā)現(xiàn)，HIV-1感染的特異性CTL免疫應(yīng)答似乎與HLA-A、HLA-B、HLA-C等位基因分布頻率無關(guān)。擁有不同HLA-B基因型的HIV-1感染的特異性CTL免疫應(yīng)答存在顯著性差異，而對于HLA-A和HLA-C基因型未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象，表明HLA-B等位基因可能對HIV-1感染的特異性CTL免疫應(yīng)答影響最大。又對HLA-B等位基因的HIV-1感染的特異性CTL免疫應(yīng)答分析發(fā)現(xiàn)，攜帶HLA-B*18、HLA-B*40、HLA-B*58基因型的感染者特異性CTL免疫應(yīng)答強(qiáng)，以HLA-B*1/HLA-B*40雜合狀態(tài)的感染者更為顯著。

5 HARRT對HIV感染特異性CTL應(yīng)答的影響

高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HARRT）是目前最有效的治療HIV感染的方法，阮桂仁[15]觀察45例未經(jīng)治療的AIDS患者按基線CD4+ T細(xì)胞計數(shù)分為2組，予12個月HAART，分別在基線及治療1、3、6、9、12個月末隨訪血漿病毒載量（VL）、T細(xì)胞亞群和臨床癥狀。發(fā)現(xiàn)HAART方案對AIDS病人有較好的療效，能夠?qū)崿F(xiàn)部分免疫重建，但也存在較多毒副作用。也有研究表明，在HAART過程中，CTL反應(yīng)的強(qiáng)度會隨病毒載量的降低而減弱。Kalams等[16]對HARRT治療有效的2名慢性感染者進(jìn)行了詳細(xì)的縱向評價，治療前2名受試者通過激活體內(nèi)記憶CTLs細(xì)胞來抑制HIV-1病毒的復(fù)制，治療開始后，外周血CTL效應(yīng)細(xì)胞應(yīng)答頻率明顯下降，記憶細(xì)胞數(shù)量迅速升高。繼續(xù)治療，病毒載量降低至檢測水平以下時，記憶細(xì)胞的數(shù)量也迅速下降。在治療期間，病毒載量迅速升高至檢測水平時，CTLs記憶細(xì)胞也會增加。這說明病毒復(fù)制產(chǎn)生特異性抗原是維持CTL應(yīng)答的必要條件。但在CMV感染中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)存在有效的特異性Th細(xì)胞，即使有少量抗原誘導(dǎo)也產(chǎn)生明顯的CTL效應(yīng)，并能將病毒徹底清除。而HIV-1感染者中，即使有大量抗原存在，CTL功能仍不能完全恢復(fù)，無法徹底清除病毒。故HARRT治療后，CTL功能能否恢復(fù)還有更復(fù)雜的原因，有研究表明，可能與Th細(xì)胞功能的喪失與否有關(guān)。

總之，HIV感染的特異性CTL應(yīng)答和中和抗體是多數(shù)HIV疫苗研究的方向，考慮到HIV的細(xì)胞內(nèi)特性，細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)在控制和預(yù)防HIV對宿主的感染中起著最重要的機(jī)制，對HIV感染的特異性CTL免疫應(yīng)答機(jī)制及其影響因素進(jìn)行研究，將會對藥物研發(fā)、HIV疫苗制備以及中醫(yī)藥治療艾滋病等提供科學(xué)依據(jù)。

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