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點擊查看過去40年中,全球愛滋病毒(HIV)/愛滋病(AIDS)流行一直是重要的公共衛生問題。
HIV感染是由逆轉錄病毒引起的,逆轉錄病毒是一種RNA病原體,它具有一種酶——逆轉錄酶。這種酶可以在病毒RNA進入宿主細胞時,將其轉錄到DNA中。然後,HIV的DNA就可以嵌入宿主的染色體DNA中,實現基因重組,並隨細胞的複製而複製。
世界衛生組織(WHO)的數據顯示,估計全球已有7500萬人感染了這種病毒,約3200萬人因此死亡。雖然抗逆轉錄病毒藥物可以控制感染,但由於存在大量「潛伏的、有複製能力的原病毒」,使得該病無法治癒。
原病毒是一種由細胞包藏的非活性病毒,基本上處於「待命」狀態,但仍有能力重新激活。在HIV中,提供原病毒「安全避難所」的細胞是CD4+ T細胞的各種亞群,它們是免疫系統的關鍵成員。
在潛伏期,原病毒逃避免疫系統的監視,避免被抗逆轉錄病毒藥物消滅。僅這兩個因素就足以使愛滋病成為一大難題。
日前,約翰·霍普金斯大學醫學教授 Robert F. Siliciano博士團隊在《科學轉化醫學》雜誌上撰文指出,感染HIV的CD4+T細胞的增殖是「潛伏病毒庫形成和持續的一個主要因素」。
被HIV感染的T細胞的顯微圖像。
來源:NIAID
Siliciano博士解釋說:「對於某些病毒,特別是皰疹病毒家族,潛伏是一種關鍵的病毒策略,以躲過免疫反應。而HIV通過快速進化來逃避免疫反應,並在未經治療的人群中不斷複製。當一些被感染的活性T細胞進入靜息狀態時,這種潛伏便發生了。因為在這種狀態下,缺乏HIV基因表達所需的關鍵宿主因素。隨著時間的推移,表觀遺傳變化可能有助於進一步抑制HIV基因的表達,這一因素可能會使HIV進入更深的潛伏狀態。」
研究人員發現,完整的HIV-1原病毒分布在不同的記憶CD4+ T細胞亞群中,而且在實驗條件下都顯示出類似的潛伏HIV-1原病毒的低誘導性。
實驗中,研究人員檢測了10名接受抗逆轉錄病毒治療的愛滋病患者的CD4+ T細胞亞群。這項實驗工作基於一個看似簡單的前提:在特定的CD4+記憶T細胞亞群中,原病毒可能處於較深的潛伏期狀態,允許細胞在不產生病毒蛋白的情況下增殖。這可能反過來讓病毒逃過免疫清除。為了評估原病毒潛伏期,研究小組使用了一種多重刺激病毒生長的方法來培養CD4+ T細胞。
這種檢測方法在最初用於潛伏病毒庫發現的方法上做了改變。一旦激活T細胞,那麼潛伏期就可以逆轉,因為宿主因素便可以在細胞核中發揮作用了。
在所有T細胞亞群被激活後,只有1.7%的完整HIV-1原病毒可轉錄病毒基因並釋放出具有複製能力的病毒。研究者未在任何T細胞亞群中發現完整或可誘導的原病毒的持續富集。此外,他們觀察到這些典型的記憶T細胞亞群在體外激活後存在顯著差異,這增加了靶向記憶T細胞亞群的HIV-1治療的難度。
研究團隊強調,抗逆轉錄病毒療法可有效地阻止HIV在感染者體內複製,並防止或逆轉免疫缺陷。但在治療中斷後幾周內,病毒複製就會捲土重來,而這來自潛伏的HIV原病毒庫,潛伏的病毒會被重新激活,使感染持續下去。如果能解決HIV潛伏期,將讓治癒愛滋病成為可能。