HIV感染與CTL應答的研究進展

張媛

摘要： HIV病毒與宿主之間有著復雜的關系，病毒侵入機體之后，機體會產生一系列免疫應答，細胞介導的免疫應答通常是機體抵抗病毒感染的第一道防線。HIV特異性CTL免疫應答在控制感染者體內的病毒復制中具有重要作用。故對已取得的成果從HIV感染特異性CTL應答的機制、不同時期應答的特點以及影響因素這幾個方面進行了綜述。

關鍵詞： HIV感染；CTL應答；研究進展

中圖分類號： R593.32 文獻標志碼 ：A

文章編號 ：1007-2349（2014）01-0068-03

CD8+T淋巴細胞在控制感染者體內的病毒復制中具有重要作用，Schmitz等[1]的實驗中發現：在SIV感染的獼猴模型實驗中，注入抗CD8+糖蛋白特異性抗體清除CD8+T細胞，結果發現宿主在感染早期不能有效控制病毒復制，或在感染晚期檢測血漿病毒載量的升高。這一研究結果表明HIV感染的特異性CTL應答在病毒清除中起著非常重要的作用。

1 HIV感染特異性CTL應答的機制

HIV感染特異性CTL殺傷靶細胞的分子機制包括分泌穿孔素和FasL/Fas 2種[2]。（1）分泌穿孔素：當CTL和靶細胞特異性結合后，穿孔素即從細胞內釋放出來，能嵌入靶細胞膜中聚合成不同直徑的跨膜孔道，使大量的Ca2+、Na+及水分子進入靶細胞，靶細胞內的電解質和大分子物質也從胞內流出，導致細胞裂解和死亡；（2）FasL/Fas機制：TCR對靶細胞MHCⅠ-肽復合物的識別與結合同時啟動了CTL染色體DNA上Fasl基因以及靶細胞染色體DNA上Fas基因的轉錄和翻譯，隨后，Fasl表達在CTL細胞膜上，Fas表達于靶細胞膜上。在一些粘附分子的輔助下，二者有效地發生結合，FasL-Fas結合后啟動一種級聯反應導致細胞發生凋亡。

2 不同時期HIV感染特異性CTL應答的特點

從HIV感染到出現艾滋病癥狀需經過漫長的潛伏期，患者的臨床表現從沒有或僅有少量的癥狀逐步發展到多系統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生物學特性等存在差異，不同的個體對HIV感染特異性CTL應答特點及機制是不同的，會導致不同的疾病。

2.1 Ⅰ期（原發感染期）特異性CTL應答的特點 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。第二階段為機體對HIV感染的反應由急性期轉入慢性期的過程，此時患者出現血清陽轉，病毒載量從峰值下降至相對穩定的水平。在急性感染中可以觀察到CD8+細胞數上升[3]。Lichterfeld[4]研究發現，在HIV感染的初期，CD8+T細胞有高親和力。

2.2 Ⅱ期（HIV感染中期）特異性CTL應答的特點 Ⅱ期為機體免疫系統與HIV處于相持的階段，CD4+細胞數通?；謴偷浇咏５乃?，此后CD4+細胞通常穩定下降，患者的免疫功能逐步降低但尚未嚴重缺損，在此期，體內病毒群體的異質性提高，可能原因是病毒在抗HIV免疫應答的選擇壓力下不斷產生變異株[5]；HIV復制受到抑制，Levy等[6]的實驗表明這種抑制作用是特異性CTL應答的結果。

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

3 HIV感染特異性CTL應答影響因素

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

3.2 結構蛋白對HIV感染特異性CTL應答的影響 Gag蛋白引起的CTL反應總是與控制病毒復制相關。Kiepiela[8]實驗可表明：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多肽的數量和強度均高于AIDS患者，我國HIV /AIDS患者體內存在識別不同HIV-1Gag多肽的特異性CTL，且HIV特異性CTL功能與疾病進展相關。

3.3 附屬蛋白對HIV感染特異性CTL應答的影響 附屬蛋白誘導的特異性累積CTL應答強度高達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蛋白區的應答最高，不與其保守性一致，其它蛋白區是保守性越好應答頻率越高，以我國流行的HIV-1B和HIV-1C亞型為基礎，發現無論是HIV-1B亞型還是HIV-1C亞型，應答頻率最高的都是Nef蛋白區，應答頻率最低的都是Vpu蛋白區。另一個影響對蛋白識別的因素，從Addo[10]的實驗中可以得知，蛋白表達越多被CTL識別的頻率就越大。

3.4 調節蛋白對HIV感染特異性CTL應答的影響 HIV的2個調節蛋白在HIV感染CTL應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，發現大多數研究對象都對調節蛋白產生至少一個肽段的應答，HIV-1B亞型的Rev、Tat蛋白平均應答頻率分別為34.52%和16.67%；HIV-1C亞型的Rev、Tat蛋白平均應答頻率分別為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的量，蛋白表達越多被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應答的影響endprint

4.1 Th細胞對HIV感染特異性CTL應答的影響 HIV病毒主要攻擊表面有CD4+表位的輔助T淋巴細胞，并且隨著病程的進展，CD4+T細胞數量會不斷的減少，又因CD4+輔助性T細胞（Th）通過接受抗原提呈細胞（APC）提呈的抗原活化以后可分泌細胞因子和表達共激刺分子，來輔助毒性T細胞（CTL）的活化，使CTL起到抑制病毒的作用。Kitchen等[12]發現CD4+T細胞在CTL應答的產生和維持中起著重要的作用，CD4+T細胞的減少對HIV-1感染特異性CTL應答會產生嚴重影響，以至于在HIV-1感染后期特異性CTL應答已不能起到抑制病毒復制的作用。然而有的研究報道，許多病毒在缺乏Th細胞的條件下仍可刺激機體產生特異性的CTL應答，黃俊瓊等[13]的研究發現增加CTL前體頻率可使CTL應答類型由CD4+T細胞依賴型轉變為CD4+T細胞非依賴型。但HIV-1病毒能否通過這種方式來轉變為CD4+T細胞非依賴型，還需要進一步探索。

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

5 HARRT對HIV感染特異性CTL應答的影響

高效抗逆轉錄病毒治療（HARRT）是目前最有效的治療HIV感染的方法，阮桂仁[15]觀察45例未經治療的AIDS患者按基線CD4+ T細胞計數分為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細胞亞群和臨床癥狀。發現HAART方案對AIDS病人有較好的療效，能夠實現部分免疫重建，但也存在較多毒副作用。也有研究表明，在HAART過程中，CTL反應的強度會隨病毒載量的降低而減弱。Kalams等[16]對HARRT治療有效的2名慢性感染者進行了詳細的縱向評價，治療前2名受試者通過激活體內記憶CTLs細胞來抑制HIV-1病毒的復制，治療開始后，外周血CTL效應細胞應答頻率明顯下降，記憶細胞數量迅速升高。繼續治療，病毒載量降低至檢測水平以下時，記憶細胞的數量也迅速下降。在治療期間，病毒載量迅速升高至檢測水平時，CTLs記憶細胞也會增加。這說明病毒復制產生特異性抗原是維持CTL應答的必要條件。但在CMV感染中發現，當存在有效的特異性Th細胞，即使有少量抗原誘導也產生明顯的CTL效應，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，無法徹底清除病毒。故HARRT治療后，CTL功能能否恢復還有更復雜的原因，有研究表明，可能與Th細胞功能的喪失與否有關。

總之，HIV感染的特異性CTL應答和中和抗體是多數HIV疫苗研究的方向，考慮到HIV的細胞內特性，細胞介導的免疫反應在控制和預防HIV對宿主的感染中起著最重要的機制，對HIV感染的特異性CTL免疫應答機制及其影響因素進行研究，將會對藥物研發、HIV疫苗制備以及中醫藥治療艾滋病等提供科學依據。

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