研究发现:HIV-1病毒是如何逃避免疫系统攻击的?

艾滋病又称为获得性免疫缺陷综合征(AIDS),由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起,HIV会攻击人体免疫系统,让人逐渐丧失抵御疾病的能力,最终因严重感染、恶性肿瘤而致死。
免疫系统是我们的天然保护屏障,一般病毒侵入人体后,免疫系统就会产生免疫应答反应,产生抗体来抑制病毒复制。而艾滋病毒的危险性,正在于它具有极强的免疫逃逸能力,能感染免疫系统的重要细胞,“屏蔽”其报警系统,并不断自我复制。
近日,《Cell Reports》上发表了一项研究,揭示了HIV-1病毒是如何逃避免疫系统攻击的。
来自蒙特利尔大学CHUM研究中心的科学家们经研究发现,病毒蛋白Vpu的表达对于感染细胞逃避ADCC(抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用)至关重要。
ADCC是指,白细胞通过与病毒感染细胞和肿瘤细胞等靶细胞表面的IgG抗体结合,而杀伤这些靶细胞的作用。这是机体通过抗体清除被病毒或其他病原物感染细胞的主要途径,也是目前抗体药物发挥临床效果的作用机制之一。
此前许多关于HIV疫苗的研究,都是研发同类型抗体以预防病毒感染,且大多数感染者都或多或少拥有非中和抗体。
尽管如此,至今仍未有一种能彻底清除病毒的疫苗问世。既然抗体是有效的,为何在疫苗应用上看似不起作用呢?
研究者发现,在HIV-1病毒中,Vpu蛋白承担着保护感染细胞的角色。一旦在感染细胞中表达出来,就可以实现自我复制,而且非中和抗体就很难识别这些细胞,因此得以避开ADCC反应,躲过人体免疫系统对它的清除。
随后通过动物实验,这一观察得到了验证。与感染了HIV-1病毒的小鼠相比,那些感染了未表达Vpu蛋白的小鼠的病毒载量出现了下降!
(揭示HIV-1逃避宿主机体免疫系统攻击的新机制[1])
早在2013年,研究团队就发现,感染细胞能免受ADCC反应的影响,因为病毒包膜在蛋白质Vpu和Nef(另一个保护者)的作用下会保持封闭状态,就不会被附近的抗体发现。
研究者表示,由于实验中使用的HIV-1病毒无法有效表达Vpu,感染细胞的外膜就会打开,失去了保护,就会受到抗体的攻击。
这很有可能解释了非中和抗体在实际应用中并不理想的原因。在现实情况中,因为两个保镖蛋白Vpu和Nef的存在,HIV总会处于警戒状态,成功躲避宿主的免疫系统。
这一研究结果具有重要意义,或能提供开发HIV新型疫苗及清除机体病毒的新策略。
通过使病毒的“隐形”机制失效,可让其更易被免疫细胞清除,或两者兼而有之。了解艾滋病毒逃避免疫系统的各种机制,有助于改进未来的治疗方法,包括药物与疫苗。
据联合国艾滋病规划署发布的《2022全球艾滋病防治进展报告:危急关头》,2021年,艾滋病大流行导致平均每分钟1人死亡。尽管我们有有效的治疗方法和预防、检测工具, 2021年仍有65万人死于艾滋病相关疾病,以及150万艾滋病病毒新发感染者。
当前艾滋病的治疗仍以抑制病毒为主,只要及早接受规范的抗病毒治疗,将病毒载量控制好,感染者同样能过上正常的生活。同时期盼更多的治疗进展与新药面世,早日终结艾滋!
参考文献:
[1]Jérémie Prévost,Sai Priya Anand,Jyothi Krishnaswamy Rajashekar,et al. HIV-1 Vpu restricts Fc-mediated effector functions in vivo, Cell Reports (2022).
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111624
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