根据美国国立卫生研究院 (NIH) 支持的一项小型研究的结果,白细胞的一个子集,称为骨髓细胞,可以在多年来通过抗逆转录病毒疗法进行病毒抑制的人群中携带 HIV。在这项研究中,研究人员使用了一种新的定量方法来证明特定骨髓细胞(短寿命单核细胞和长寿命单核细胞衍生的巨噬细胞)中的 HIV 可以重新激活并感染新细胞。发表在《自然微生物学》(Nature Microbiology) 上的研究结果表明,骨髓细胞有助于长寿的 HIV 储存库,使这些细胞成为根除 HIV 的重要但被忽视的目标。
“我们的研究结果挑战了流行的说法,即单核细胞寿命太短,无法在治疗工作中发挥重要作用,”研究作者 Rebecca Veenhuis 博士说,她是约翰霍普金斯大学医学院的分子和比较病理学和神经学助理教授。医药,巴尔的摩。“是的,这些细胞是短暂的,但我们的后续数据表明,HIV 可以在病毒受到抑制的人的单核细胞中持续数年。事实上,我们可以在如此长的时间内在这些细胞中检测到 HIV,这表明有某种东西在维持骨髓库的运转。”
这项研究由 Veenhuis 及其在约翰霍普金斯大学医学院的同事领导,得到了国家心理健康研究所、国家过敏和传染病研究所以及国家药物滥用研究所的支持,它们都是美国国立卫生研究院的一部分。
抗逆转录病毒药物可有效治疗 HIV,因为它们可以防止病毒感染新细胞和繁殖。然而,HIV 可能仍存在于处于静止或潜伏状态的细胞中,从而形成 HIV 库。CD4 T 细胞是一种白细胞,是研究最深入的 HIV 病毒库。确定 HIV 宿主对于治愈工作至关重要,因为如果人们停止服用抗逆转录病毒药物,潜伏的 HIV 可能会重新激活。
单核细胞是免疫细胞,在血液中循环约 3 天,然后进入身体各个部位的组织,包括大脑,在那里它们可以成熟为巨噬细胞。迄今为止,尚不清楚这些细胞中潜伏的 HIV 是否可以再次活跃起来并感染其他细胞。
“从长远来看,真正重要的是了解单核细胞如何促进组织巨噬细胞库,”该研究的资深作者、约翰霍普金斯大学医学院分子和比较病理学教授 Janice Clements 博士解释说。“如果单核细胞可以将病毒携带到大脑、肺或身体的其他部位,并感染自我更新且几乎无限期存活的常驻巨噬细胞,那将是一个真正的问题。”
在这项研究中,Veenhuis、Clements 和同事们首先测量了 30 名 HIV 参与者样本中骨髓细胞中的 HIV DNA,所有这些人的病毒都受到了抑制,并且已经接受了至少 5 年的抗逆转录病毒治疗。他们在单核细胞和巨噬细胞中发现了可检测水平的 HIV 遗传物质,尽管这些水平远低于在 CD4 T 细胞中观察到的水平。在一些参与者中,在单核细胞中发现的 HIV 遗传物质是完整的,这表明如果重新激活它可能能够感染其他细胞。
然后,他们使用他们开发的新定量方法直接测量骨髓细胞中发现的 HIV 的病毒传播。研究人员从 10 名参与者的血液样本中分离出单核细胞,并在含有抗逆转录病毒药物的培养物中培养单核细胞,以复制参与者的基线身体状态。在单核细胞分化成巨噬细胞后,研究人员引入了一种免疫激活剂,然后加入新鲜的白细胞,让病毒扩散到新的细胞中。
在接下来的 12 天内,研究人员多次从细胞培养物中收集样本。他们在整个过程中包括检查点,以确保受感染的 CD4 T 细胞不会干扰他们的测量。
结果表明,10 名参与者中有 5 名的培养物在单核细胞衍生的巨噬细胞中检测到 HIV 遗传物质,这些巨噬细胞可以重新激活以感染其他细胞并产生更多病毒。在单核细胞衍生的巨噬细胞中具有这些可重新激活的 HIV 储库的参与者具有更高的 HIV DNA 物质总体水平。
来自三名参与者的后续数据表明,这个病毒库可以长期存在,潜伏 HIV 数月至数年。这些储库是稳定的,并且可以随着时间的推移重新激活,这表明如果抗逆转录病毒治疗中断,单核细胞衍生的巨噬细胞可能会导致病毒反弹。
研究人员指出,这项研究规模较小,而具有更多不同参与者池的更大规模研究对于准确估计骨髓细胞中潜伏 HIV 的人的比例至关重要。研究随时间补充单核细胞库的机制是本研究的关键下一步。
“这些发现强调了扩大 HIV 治疗工作范围的重要性,”美国国家心理健康研究所所长、医学博士、哲学博士 Joshua A. Gordon 说。“从只关注 CD4 T 细胞转向同时考虑 CD4 T