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HIV-1 CRF07BC感染者CTL应答特征及其与遗传背景相关性研究

2020-12-07阅读(974)

HIV-1 CRF07BC感染者CTL应答特征及其与遗传背景相关性研究

论文摘要

艾滋病是由逆转录病毒HIV-1感染造成的传染性疾病,自1981年首次报道以来,成为全球尤其是发展中国家公共卫生领域的重大挑战。疫苗是传染病预防与控制措施中最为经济有效的手段之一,艾滋病疫苗的成功研发也因此被人们寄予厚望。抗原特异性的CD8+细胞毒T淋巴细胞（CTL）是机体适应性免疫应答的重要组成部分,在病毒性感染中具有重要的免疫保护功能。大量证据表明,HIV-1特异性CTL免疫应答在控制感染者体内的病毒复制中具有重要作用。因此,人们普遍认为成功的预防性艾滋病疫苗除了能够诱导中和抗体外,还需要能够诱导有效的病毒特异性CTL免疫应答。基于CTL的治疗性艾滋病疫苗也一度成为人们探索的目标。然而,迄今为止,艾滋病疫苗的研究均以失败告终,继续致力于HIV-1感染中致病机理和免疫保护机制的研究成为科研界的共识。病毒特异性CD8+CTL免疫应答涉及效应细胞对靶细胞上的HLA-I类分子及其递呈的病毒多肽的识别,因此HIV-1流行毒株的序列差异和感染者人群的遗传背景差异可能对HIV-1特异性CTL应答的表位识别模式、对疾病进展影响的程度等产生影响,我们有必要积累不同地区具有不同遗传背景的HIV-1感染者的CTL免疫应答数据,这对于阐明CTL在HIV-1感染中的作用、构建有效的艾滋病疫苗等具有重要意义。在本论文中,我们使用以HIV-1 B亚型和HIV-1 C亚型毒株为基础设计的覆盖HIV-1整个蛋白质组（包括Gag、Pol、Env、Nef、Rev、Tat、Vpu、Vpr和Vif蛋白）的重叠肽段作为刺激抗原,应用酶联斑点测定技术（ELISPOT）和细胞内因子染色技术（ICS）对目前我国广泛流行的HIV-1 B’/C重组病毒（CRF07 BC）的感染者进行了细胞免疫应答研究,分析了该人群HIV-1特异性CTL免疫应答的强度特征、宽度特征、免疫优势识别区、对HIV-1 B和C亚型病毒交叉识别的水平、HLA-I类分子识别抗原多肽的简并性特征以及CTL应答与HIV-1感染的免疫控制相关性。此外我们探讨了我国HIV-1感染者遗传背景在疾病控制中的可能意义,探讨了含Bw4表位的HLA抗原在HIV-1感染者疾病进展中的作用。在60名HIV-1 CRF07BC感染者中,以HIV-1 C亚型病毒来源的测试多肽作为刺激抗原,检测到CTL应答总强度的中位数为10,925 SFC/106 PBMC（210-66,130 SFC/106 PBMC）,识别测试多肽总数的中位数为25条（3-63条）,显著高于HIV-1 B亚型病毒来源测试肽的检测结果（总强度中位数6,920 SFC/106PBMC,范围430-66,290 SFC/106 PBMC:识别的测试多肽数中位数20条,范围4-59条）,具有显著差异（P值均＜0.001）。CTL应答的免疫优势识别区广泛分布于HIV-1蛋白质组,占测试肽14%（58/413）,其中Gag、Pol-RT、Pol-Int和Nef是主要的免疫优势区,而Tat、Vpu和Pol-PR蛋白较少。CTL应答的亚优势表位主要分布于Gag-p24、Nef、整合酶、Vpr和Vif蛋白上。在以HIV-1 C亚型多肽检测到的CTL应答中,61.75%（972/1574）可以同时被对应的HIV-1 B亚型来源的测试肽检测到。然而,针对Pol-PR和Vpu蛋白的CTL应答主要是以来自HIV-1B亚型病毒的多肽为靶位的,与此结果一致的是,在HIV-1 CRF07BC的基因组中,上述区域主要是插入HIV-1 C亚型基因组骨架的B亚型序列片段。本研究探讨了HIV-1特异性CTL免疫应答中HLA-I类分子具有高度简并性识别抗原多肽的特征。在检测到的1084个强度大于500 SFC/106PBMC的优势CTL免疫应答中其中54.54%（591/1084）的优势CTL免疫应答针对含有已知CTL表位的靶抗原肽,且相应感染者至少有一个HLA-I类分子与报道的限制性等位基因相符;36.72%（398/1084）的优势CTL免疫应答针对含有已知CTL表位的靶抗原肽,但相应感染者任一HLA-I类分子与报道的限制性等位基因不相符;仅有少数（8.76%,95/1084）CTL反应针对不含已报道表位的HIV-1抗原肽。病毒特异性CTL免疫应答的总体免疫应答水平与病毒载量和CD4+T细胞计数之间未见显著相关性,但CD4+T细胞计数在200-400个/μL的感染者比高于400个/μL或低于200个/μL的感染者具有更高水平的CTL免疫应答。对我国340名HIV-1感染者和69名健康对照进行HLA-IA和B位点进行高分辨率分型后,探讨含Bw4表位的HLA抗原在HIV-1感染者疾病进展中的作用。在HIV-1感染者人群共检测到65种HLA-B等位基因,Bw4携带者（Bw4Bw4纯合子和Bw4Bw6杂合子）相对Bw6纯合子具有更高的CD4+T细胞计数（P=0.004）和更低的病毒载量（P=0.003）。与Bw4纯合子相比,Bw4Bw6杂合子的CD4+T细胞计数无显著差异,但病毒载量更低（P=0.037）。在CD4+T细胞数小于500个/μL组中,Bw4Bw6杂合子的百分比显著低于CD4+T细胞数大于500个/μL组（P=0.0002）,而Bw6纯合子的百分比则显著高于CD4+T细胞数大于500个/μL组（x2检验,P＜0.0001）。进一步分析HLA-I A位点携带Bw4表位对疾病进展的影响,发现与不携带Bw4者（0Bw4）（CD4+T淋巴细胞计数:中位数294个/μL,病毒载量:中位数6.29×104拷贝/mL）相比,1Bw4-A基因型者和2Bw4-AA基因型者的CD4+T淋巴细胞数量水平（分别为307和308个/μL）基本相当,而病毒载量（分别为1.53×105和2.68×105拷贝/mL）有增高趋势。与不携带Bw4表位的感染者相比,仅在HLA-B抗原中含Bw4表位的HIV-1感染者的CD4+T淋巴细胞计数（417个/μL）显著增高（P=0.013）,而病毒载量（2.10×104拷贝/mL）显著降低（P=0.007）。上述结果表明,含有Bw4表位的HLA-B抗原在HIV-1感染中具有延缓疾病进展的作用,而含有Bw4表位的HLA-A抗原对HIV-1感染者未见保护性作用。本研究首次系统分析了HIV-1 CRF07 BC感染者的病毒特异性CTL免疫应答特征,观察到该人群对HIV-1 B和C亚型病毒的交叉识别与HIV-1 B亚型感染者存在细微差异,但在CTL识别区的分布特征方面与此前报道的其它HIV-1感染人群具有相似的模式,同时在该感染人群鉴定了CTL免疫应答的优势表位,为我国艾滋病疫苗的研究提供了重要的参考数据。此外本文首次探讨了HLA宽特异性抗原Bw4对HIV-1感染者疾病进展的影响,结果表明与HLA-B抗原不同,HLA-A抗原携带Bw4表位的状态对HIV-1感染者未见保护性作用。

论文目录

  • 目录
  • 图表目录
  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 英文缩写词
  • 前言
  • 艾滋病是全球公共卫生领域的重大挑战
  • CTL在HIV-1感染中具有免疫保护功能
  • 本研究的主要内容
  • 材料和方法
  • 实验材料
  • 1、主要仪器和设备
  • 2、主要试剂及耗材
  • 实验方法
  • 1、样品采集,送检和保存
  • 2、样品处理及外周血单个核细胞（PBMC）的分离
  • 3、CD4 T细胞绝对计数
  • 4、血浆病毒载量测定
  • 5、IFN-γ ELISPOT
  • 6、细胞内因子染色（ICS）检测步骤
  • 7、HLA-A和HLA-B位点的基因分型
  • 8、统计分析
  • 结果和分析
  • BC感染者的CTL免疫应答特征'>第一部分 HIV-1 CRF07BC感染者的CTL免疫应答特征
  • 研究对象的基本资料
  • IFNγ-ELISPOT和ICS方法检测CD8+T细胞免疫应答的比较
  • HIV-1特异性CD8+CTL免疫应答的强度和宽度分析
  • CTL应答与HIV-1感染的免疫控制的相关性分析
  • HIV-1特异性CTL应答的免疫优势分析
  • HIV-1特异性CTL应答对HIV-1 B和C亚型病毒的交叉识别分析
  • HIV-1特异性CTL免疫应答中HLA-1类分子简并性识别抗原多肽的分析
  • 第二部分 HLA宽特异性抗原Bw4与HIV-1感染者疾病进展关系的分析
  • 研究对象的基本资料
  • HLA-A和HLA-B位点的等位基因分型结果和Bw4表位携带状况分析
  • HLA-B抗原携带Bw4表位对疾病进展影响的分析
  • HLA-A抗原携带Bw4表位对疾病进展影响的分析
  • 讨论
  • BC感染者的CTL免疫应答特征'>（一） HIV-1 CRF07BC感染者的CTL免疫应答特征
  • CTL应答对HIV-1感染的免疫控制
  • CTL应答的免疫优势
  • CTL应答的交叉识别
  • CTL应答中HLA-1类分子简并性识别抗原多肽
  • （二） HLA宽特异性抗原Bw4与HIV-1感染者疾病进展关系的研究
  • HLA-B抗原携带Bw4表位对疾病进展的影响
  • HLA-A抗原携带Bw4表位对疾病进展的影响
  • （三） 本研究的意义和局限性
  • 结论
  • 参考文献
  • 综述:MHC-I分子抗原呈递的研究进展
  • （一） MHC-I抗原加工和呈递的分子机制研究
  • （二） MHC-I结合多肽（CTL表位）的来源蛋白的研究
  • （三） MHC-I结合多肽（CTL表位）的结构和构成特征的研究
  • （四） 结语
  • 参考文献
  • 个人基本情况
  • 博士在读期间发表的论文和申请的科研资助
  • 研究论文
  • 综述和专著翻译
  • 会议摘要
  • 获得的科研资助
  • 致谢

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