HIV-1準(zhǔn)種傳播的選擇性與免疫學(xué)表位以及細(xì)胞嗜性的關(guān)系研究.pdf

1、獲得性免疫缺陷綜合征，即艾滋病(acquiredimmunodeficiencysyndrome，AIDS)，是由人類免疫缺陷病毒(humanjmmunodeficiencyvirus，HIV)感染引起的一種免疫缺陷性疾病。到2007年底，全球現(xiàn)有3300多萬人HIV感染者，2007年死于艾滋病的人數(shù)達(dá)210萬，我國(guó)現(xiàn)存HIV感染者約70萬人，2007年死于艾滋病的人數(shù)達(dá)2萬余。因此，艾滋病是危害我國(guó)，乃至全世界的重要傳染病之一。

2、 母嬰傳播和性傳播是HIV-1的2種重要的傳播方式，也是目前HIV-1感染迅速增長(zhǎng)的主要原因之一。研究發(fā)現(xiàn)，HIV-1傳播受多種因素影響，如感染途徑、病毒亞型、黏膜完整性以及病毒適應(yīng)性等。其中對(duì)病毒囊膜可變區(qū)的研究最多，因?yàn)椴《灸夷さ鞍譯p120亞單位不但能夠決定病毒的細(xì)胞嗜性，而且是中和抗體的主要作用靶點(diǎn)。此外，研究HIV-1的env基因的多樣性可以在一定程度上反映整個(gè)基因組的情況。 HIV-1傳播的遺傳“瓶頸”效應(yīng)越來越受

3、到人們關(guān)注，相關(guān)的研究也層出不窮。目前的研究結(jié)果顯示，母嬰傳播與性傳播在選擇性壓力方面存在不同的機(jī)制，中和抗體的篩選作用在母嬰傳播中較為突出，而中和抗體在性傳播中的篩選作用不明顯，完整的黏膜對(duì)性傳播的選擇起關(guān)鍵作用。HIV-1的細(xì)胞嗜性在傳播中也是重要的選擇因素，既往的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生傳播的絕對(duì)多數(shù)均為R5巨噬細(xì)胞嗜性的HIV-1。已知CTL在HIV-1感染中起重要作用，其發(fā)揮作用是通過與HLA限制性的CTL表位結(jié)合識(shí)別并殺傷靶細(xì)胞。CT

4、L是否也在傳播中起選擇作用，目前尚未見到相關(guān)研究報(bào)道。理論上講，更換宿主后，HLA類型不同,CTL作用表位必然不同，推測(cè)其在傳播中有一定的選擇作用。 目前發(fā)現(xiàn)的HIV-1的CTL表位有很多，幾乎所有HIV-1編碼的蛋白上均有CTL的表位。因此，HIV-1各個(gè)區(qū)域相應(yīng)位點(diǎn)的突變均可導(dǎo)致CTL表位的改變。HIV-1各個(gè)區(qū)域突變頻率不同，env區(qū)突變頻率最高，導(dǎo)致的CTL表位變化最多。 HIV-1感染后可刺激機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)囊膜蛋

5、白的中和抗體。艾滋病病人體內(nèi)中和抗體滴度水平明顯較無癥狀攜帶者低，說明中和抗體有一定的保護(hù)作用。但抗體不能與單核巨噬細(xì)胞內(nèi)存留的病毒接觸，且HIV-1囊膜蛋白易發(fā)生抗原性變異，使原有中和抗體不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。此外，在潛伏感染階段，HIV前病毒整合入宿主細(xì)胞基因組中，不被免疫系統(tǒng)識(shí)別，也是逃避免疫清除的一種方式。囊膜蛋白是中和抗體的主要靶點(diǎn)，其中g(shù)p120的V3區(qū)的頂端4肽是重要的免疫優(yōu)勢(shì)中和結(jié)構(gòu)域(principalneutraliz

6、ingepitope，PND)。 鑒于以上理論，我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)施如下研究方案：從109例HIV感染者中挑選4對(duì)母嬰傳播和8對(duì)男傳女性傳播的傳播者和感染者作為研究對(duì)象，分析傳播者和感染者體內(nèi)HIV-1準(zhǔn)種復(fù)雜度和熵值，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行序列分析，確定病毒的細(xì)胞嗜性，尋找存在的CTL表位和中和抗體表位，探究在兩種傳播方式下，病毒準(zhǔn)種傳播的選擇性與CTL表位、中和抗體表位和細(xì)胞嗜性的變化的關(guān)系，為進(jìn)一步揭示傳播的遺傳“瓶頸”效應(yīng)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

7、 主要研究結(jié)果： 1.分析并總結(jié)了1995年11月至2008年1月，確診艾滋病患者及感染HIV的配偶或/和子女共109例的流行病學(xué)和臨床資料，其中包括4對(duì)母嬰傳播病例和8對(duì)男傳女性傳播病例。流行病學(xué)分析：109例中男性有64例，女性45例，21歲～40歲間有67例，來自重慶市的有77例，性傳播感染者有64例；臨床表現(xiàn)：最常見的3個(gè)臨床表現(xiàn)為發(fā)熱(60例)、體重減輕(46例)和腹瀉(15例)；檢查結(jié)果：CD4細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果的

8、最大值為670個(gè)/μl，最小值為2個(gè)/μl，平均值為120.35±82.83個(gè)/μl；HIV-RNA的最大值為5.222×107copies/ml，最小值為0copy/ml，平均值為6.56×104copies/ml；治療及預(yù)后：有15例接受HAART，2例在治療過程中死亡，其余13例健在。 2.母嬰傳播病例的病毒準(zhǔn)種復(fù)雜度和熵值分析結(jié)果：4對(duì)中有3對(duì)的母親的病毒準(zhǔn)種復(fù)雜度和熵值高于其子，只有1對(duì)的母親低于其子；母嬰傳播病例的C

9、TL表位分析結(jié)果：2對(duì)子代體內(nèi)病毒出現(xiàn)母親沒有的新表位，另外2對(duì)未出現(xiàn)新表位；中和抗體表位分析發(fā)現(xiàn)：僅發(fā)現(xiàn)2個(gè)次要中和抗體表位；未發(fā)現(xiàn)含頂端4肽的主要中和表位；細(xì)胞嗜性預(yù)測(cè)結(jié)果：其中2對(duì)母子體內(nèi)的病毒均為R5型、非合胞體誘導(dǎo)型、巨噬細(xì)胞嗜性，1對(duì)為X4型、合胞體誘導(dǎo)型、T細(xì)胞嗜性，1對(duì)的母親為R5、非合胞體誘導(dǎo)型、巨噬細(xì)胞嗜性，其子為X4型、合胞體誘導(dǎo)型、T細(xì)胞嗜性。 3.性傳播病例的病毒準(zhǔn)種復(fù)雜度和熵值分析結(jié)果：8對(duì)中有4對(duì)的

10、男性體內(nèi)病毒準(zhǔn)種復(fù)雜度和熵值高于女性，有3對(duì)的男性低于女性，1對(duì)男女相同；CTL表位分析結(jié)果：5對(duì)被傳播感染的女性出現(xiàn)了傳播者男性沒有的新表位，其余3對(duì)未出現(xiàn)新表位；中和抗體表位分析發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)2個(gè)中和抗體表位，一個(gè)是次要中和抗體表位，另一個(gè)是主要中和抗體表位“IGPGR”，僅一例傳播者體內(nèi)病毒含此表位；細(xì)胞嗜性預(yù)測(cè)結(jié)果：其中5對(duì)均為R5型、非合胞體誘導(dǎo)型、巨噬細(xì)胞嗜性，2對(duì)為X4、合胞體誘導(dǎo)型、T細(xì)胞嗜性，1對(duì)的男性為X4型、合胞體誘導(dǎo)

11、型、T細(xì)胞嗜性，女性為R5型、非合胞體誘導(dǎo)型、巨噬細(xì)胞嗜性。 結(jié)論： 1.通過本院13年109例HIV感染者資料系統(tǒng)綜合分析提出對(duì)本地區(qū)病例的以下新認(rèn)識(shí)： (1)艾滋病已經(jīng)從既往的少見病逐漸成為常見病，性傳播途徑感染比例最高，感染者以中青年為主，女性感染人數(shù)不斷增加。 (2)最常見的臨床表現(xiàn)復(fù)雜，常見病的表現(xiàn)不典型，少見病容易造成誤診或漏診。 (3)艾滋病并發(fā)癥能夠被有效控制，聯(lián)合HAART可明顯

12、提高生活質(zhì)量和延長(zhǎng)生存時(shí)間。 2.通過四對(duì)母嬰傳播有關(guān)研究結(jié)果系統(tǒng)綜合分析有以下新發(fā)現(xiàn)： (1)母親的準(zhǔn)種復(fù)雜度和熵值通常高于其子，說明準(zhǔn)種傳播的選擇性存在。 (2)被選擇性傳播的HIV-1準(zhǔn)種可快速進(jìn)化產(chǎn)生新的CTL表位，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)生的新的CTL表位的概率增高。 (3)被選擇性傳播的HIV-1準(zhǔn)種對(duì)中和抗體有抗性，且為巨噬細(xì)胞嗜性。 3.通過八對(duì)性傳播有關(guān)研究結(jié)果系統(tǒng)綜合分析有以下新發(fā)現(xiàn)