细胞发现:揭示HIV慢性感染者T细胞动态变化及ART治疗效果

来源：生物世界2022-04-03 16336059

王辅生/白帆合作利用单细胞多组学技术和流式细胞仪荧光分选技术，综合分析了慢性HIV感染过程中T细胞亚群的免疫学特征和变化。

人类免疫缺陷病毒(HIV)是世界范围内一个重要的公共卫生问题。艾滋病毒是一种攻击免疫系统的逆转录病毒。它于1981年在美国首次被发现。人体一旦感染艾滋病病毒，如果不进行干预，体内CD4 T细胞数量会逐渐减少，免疫系统功能部分或完全丧失，最终发展为艾滋病。

在HIV感染过程中，CD4 T细胞是HIV攻击的主要靶细胞，而CD8 T细胞是发挥抗病毒作用的主要细胞。众所周知，CD4 T细胞的减少和CD8 T细胞的功能障碍在艾滋病的发展中起着非常重要的作用。然而，T细胞是由许多具有不同免疫功能的高度专门化的亚群组成的。HIV感染后不同亚群如何变化值得进一步探讨。

近日，解放军总医院第五医学中心王辅生院士团队与北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、北京未来基因高级创新中心(ICG)、生命科学学院白帆教授团队合作，一篇题为“慢性HIV-1病毒感染个体中t细胞的全球转录组学特征”的研究论文在线发表在《细胞发现杂志》上。

本研究采用单细胞多组学技术和流式细胞仪荧光分选技术，综合分析了慢性HIV感染过程中T细胞亚群的免疫学特征和变化。

该研究分别从4名健康个体(HD组)和14名慢性HIV感染个体的外周血中富集CD4 T细胞和CD8 T细胞。慢性HIV感染个体包括来自未治疗的HIV感染个体(TP组)的9个样本和来自抗逆转录病毒治疗(ART组)的8个样本，其中3个感染个体提供了ART治疗前后的匹配样本(图1)。结合单细胞转录组和免疫组化数据，研究人员深入分析了HIV感染和ART治疗后T细胞的细胞组成和功能状态的动态变化。

图1:研究过程示意图和T细胞亚群图谱

研究人员发现，艾滋病病毒感染者外周血中的CD4幼稚细胞和CD8幼稚细胞明显减少，具有高细胞毒性和克隆扩增的CD4 T和CD8 T细胞亚群明显增加。ART治疗后，效应T细胞的相对数量减少，而CD4幼稚细胞和CD8幼稚细胞的数量增加，但不能恢复到健康人的水平和状态。重要的是，这项研究发现了一组GNLY基因高表达的效应CD4 T和CD8 T细胞。ART治疗后，这些细胞与其他效应T细胞不同，其相对比例不减反增(图2)。

图2:cd4t和CD8 T细胞组成的变化

使用基于T细胞组成的分层聚类方法，研究人员将样本分为三组，对应不同的临床结果(图3)。值得注意的是，接受ART治疗后的HIV感染者分为免疫反应好和免疫反应差两组。通过进一步扩大ART治疗队列，发现CD4效应器-GNLY和CD8效应器-GNLY细胞的比例与ART治疗后HIV感染者免疫重建状态差有关。

图3:慢性HIV感染中高GNLY表达T细胞的临床意义

本研究深入分析了慢性HIV感染者外周血T细胞亚群的动态变化以及ART治疗的影响，为临床诊断和科学研究提供了丰富的资源，有助于更好地了解慢性HIV感染过程中的免疫反应，并启发了新的治疗思路。

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