一種新發現的機制可以使免疫系統檢測並應對HIV

2020-12-03 騰訊網

圖中顯示了HIV如何被捕獲在CD4 + T細胞(中心細胞)的內體或口袋中。研究人員以前認為這是HIV的死路,因為該病毒無法真正複製。但是最新的CEMIR研究表明,一旦HIV進入內體並被破壞,其片段就會激活一種稱為TLR8的物質,進而觸發炎症。炎症然後可以激活休眠細胞中的HIV,或促進感染細胞中HIV的產生。儘管這聽起來像是一件壞事,但它為研究人員提供了一種方法,可以從休眠細胞中抽離HIV,這是開發治療方法的重要一步。

自從1996年推出針對HIV感染的抗逆轉錄病毒療法以來,科學家一直熱衷於尋找治癒這種疾病的方法。

儘管藥物可以使攜帶HIV的人過上正常健康的生活,但攜帶HIV的人必須在生存期間一直接受抗逆轉錄病毒治療。病毒的小部分可以在免疫細胞中休眠數年,因此,如果患者停止服用藥物,則休眠的病毒可能會從隱藏中逸出並重新感染患者。

現在,隨著第一個開始接受抗逆轉錄病毒治療的人進入中年或老年期,醫生正看到由於循環中的HIV含量非常低而引起的炎症引起的副作用。這是開發治療該疾病的另一個原因。

現在,挪威科學技術大學(NTNU)分子炎症研究中心(CEMIR)的研究人員發現了一種以前未知的免疫系統可以檢測和應對HIV感染的方法,這可以提高治癒疾病的機會 。他們的結果發表在《自然通訊》上。

背景

當HIV進入人體時,它會感染免疫系統用來抵抗它的免疫細胞,這些細胞稱為cd4 T輔助細胞或cd4 T細胞。

一旦T細胞被感染,它們就無法保護身體免受其他疾病或感染。因此,由HIV感染引起的疾病稱為獲得性免疫缺陷綜合症或AIDS。

在愛滋病盛行的情況下,患者幾乎沒有T細胞,並且會死於不影響健康免疫系統的任何感染或疾病。CEMIR的博士後,文章的共同第一作者漢尼·扎卡裡亞·梅斯(Hany ZakariaMe s)說:「如今,我們已經採取了可以阻止HIV複製自身的療法,而T輔助細胞可以恢復。您可以過上完全健康的生活,但是您必須一生都吃藥,因為停止治療的那一天,病毒會復發。」

如果停止抗逆轉錄病毒療法,病毒會復發,因為愛滋病毒將其遺傳物質隱藏在處於休眠狀態的T細胞內。這意味著總有可能出現更多病毒並造成嚴重破壞。這些病毒庫激起了世界範圍內對將病毒殺死或踢出休眠狀態細胞的搜尋。

梅斯說,如果可以將潛伏的病毒抽離細胞,然後可以通過免疫系統或藥物殺死它,那麼病人的愛滋病病毒就可以自由治癒。「我們需要激活病毒,使其能夠開始複製,並使細胞對免疫系統可見。這是目前的治療方法。我們只需要激活隱藏的細胞,以便殺死它們,同時我們提供保護細胞免受感染的藥物,因為會產生更多的病毒。」

他說,在英國進行的一項此類臨床試驗稱為RIVER研究,嘗試了這種方法,但去年報導該試驗沒有成功。HIV有不同的變種,而且並非所有變種都能平等感染所有T輔助細胞。為了感染細胞,該病毒必須具有一種特定的配體,該配體的功能像鑰匙,並與靶細胞上的特定受體(像鎖)相匹配。

當T輔助細胞沒有與HIV病毒上的配體匹配的受體時,它就不能主動感染該T細胞。取而代之的是,病毒可以被捕獲在稱為內體的細胞的囊泡中。

CEMIR研究人員研究了將HIV捕獲在內體中的未感染T輔助細胞的情況。梅斯說,未感染的細胞通過破壞內體的內容物對內體中的HIV做出反應。

過去,研究人員認為,這種特定的途徑-HIV被困在T輔助細胞的內體中,而T輔助細胞破壞了內體的內容-是HIV感染的死胡同。畢竟,T輔助細胞實際上並沒有被感染,並且內體破壞了病毒。

但是現在,研究人員發現了以前從未描述的免疫反應,該免疫反應是由內體中的HIV破壞引起的。這種反應可能是打擊和殺傷方法的關鍵。

研究人員發現,當內體破壞HIV時,某些遺傳物質會暴露於T細胞,進而激活稱為TLR8的分子。這導致產生稱為細胞因子的物質,這些物質會引起人體炎症。

令人驚訝的原因之一是T細胞是「適應性」免疫系統的一部分,隨著時間的推移,該系統會學習並響應特定的傳染性物質。還有一個鮮為人知的「先天」免疫系統,通過識別並響應許多不同病毒或細菌中常見的病毒或細菌,從而提供一般的免疫保護。

TLR8是人體先天免疫系統的一部分。T細胞是適應性免疫系統的一部分。通常,人們認為這兩個系統是獨立的獨立分支。「在這項研究中,我們表明與先天系統有關的受體實際上在適應性免疫系統中存在並起作用,」梅斯說。

CEMIR的研究員,該研究的第一作者,作者Markus Haug說,由細胞因子引起的炎症喚醒了以前處於休眠狀態並含有HIV遺傳物質的T細胞。

「 T細胞檢測到病毒並產生細胞因子,這些細胞因子作用於正確感染了HIV的細胞並使其產生更多的病毒。休眠的T輔助細胞產生病毒,而活躍產生病毒的T細胞將產生更多的病毒。」,豪格說。換句話說,TLR8信號和細胞因子引起的炎症將HIV從休眠細胞中震蕩出來,因此可以將其破壞。

內體對HIV的破壞以及相關的炎症可能也是為什麼接受抗逆轉錄病毒治療數十年的患者現在開始發展與數十歲以上人群更常見的炎性疾病的原因之一。其中包括痴呆症,心血管疾病,代謝綜合症和與HIV無關的癌症。

梅斯說,內體破壞HIV的機制可能釋放出足夠的遺傳物質,從而觸發T細胞的先天免疫受體引起炎症。

特隆赫姆大學醫院聖奧拉夫醫院傳染病科首席主治醫生,NTNU與CEMIR相關的教授揚·克裡斯蒂安·達姆斯(Jan KristianDam s)表示,除此之外,這項發現確實為我們帶來了希望。達姆斯與HIV患者合作,並招募了9名患者的細胞作為研究的一部分。他還是該論文的作者。

「今天,我們擁有抑制HIV的非常有效的藥物。但是,我們無法根除該病毒,而在患者停止用藥幾周後,該病毒就會從病毒庫中重新出現。研究人員和科學家認為,我們可以找到治癒方法。如果我們能夠消滅這些病毒庫,就可以感染愛滋病毒。」達姆斯說。

「Me s和Haug的突破性論文對逆轉HIV潛伏期的機制帶來了新見解,他們對TLR8作為T 細胞中 HIV重要受體的發現,顯然代表了治療HIV的潛在新靶點。此外,他們的發現可能TLR8配體可用作疫苗佐劑,可塑造疫苗誘導的T細胞反應的類型,這也代表了疫苗開發的重要一步。」

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