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获得性免疫缺陷综合征(AIDS),主要由人类免疫缺陷病毒-1(HIV-1)感染引起的严重传染病。目前常用的高效抗逆转录病毒疗法(HAART)可以有效地抑制HIV的复制,降低HIV感染者外周血中病毒载量,升高CD4+T细胞水平,重建HIV/AIDS患者的免疫功能。然而,由于存在患者的依从性问题和病毒耐药突变等问题,特别是目前的抗病毒治疗不能作用到病毒储藏库,停药会导致病毒储存库中的整合到宿主基因组中的病毒基因被激活而重新启动复制,HIV病毒载量出现快速反弹。这些原因使得艾滋病已成为一种由感染引起的慢性病,需要长期抗病毒治疗。 HIV感染不能清除的关键在于HIV病毒储藏库的持续存在。HIV倾向于感染CCR5受体阳性的CD4+T淋巴细胞,感染后的细胞很快就死亡,其中一小部分遗留下来形成病毒储藏库,这些病毒潜伏细胞在停药或者外源刺激下可以产生具有复制能力的HIV病毒。HAART阻断了绝大部分HIV对细胞新发的感染,但已经形成的病毒储藏库会一直存在。目前认为,这些携带潜伏HIV的静止记忆细胞存在于外周血血细胞、淋巴结、脑脊液、精液等。HIV基因组整合在宿主基因组中,并同宿主基因同时复制,通过潜伏感染记忆性T淋巴细胞和细胞间相互接触转染维持病毒的持续感染及病毒库的更新和稳定存在。在某一些抗病毒药物难以达到组织或者组织中浓度不足,以及各种隐蔽的组织也可能是病毒持续存在的原因。 由于单纯的HAART无法彻底治愈HIV感染,免疫治疗作为一种控制HIV感染的新途径受到人们的关注。其中非特异性免疫治疗作为特异性免疫治疗发展的基础,以其作用范围广,反应快,相对稳定等特点在抗病毒发面发挥着一定的作用。细胞因子在HIV-1的活化、调节机体免疫应答和维持免疫平衡方面发挥着重要的作用。 IL-15为γ链家族成员细胞因子,能促进抗病毒免疫作用中所涉及的调节性T细胞的增殖及促进IFN-γ的分泌。在外周血单核细胞中,能广泛的活化和诱导T、B及NK细胞的自然分化和增殖,增强CD8+T细胞的溶细胞活性,也是记忆CD8+T细胞的产生及维持的关键细胞因子。IL-15能促进HIV-1感染患者淋巴细胞在外周血中产生高水平的IFN-γ和一些趋化因子诱导B细胞和HIV-1特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的增殖。 IL-10被证实在慢性HIV-1感染中表达上调,在外周血中升高的IL-10水平与病毒载量相关,并且在体外能介导可逆的细胞特异性的免疫功能的耗竭,对疾病的进展及长期预后产生重要影响。 既往的基础研究表明,细胞因子IL-15和IL-10分别具有免疫正向调节和负向调节作用,本研究拟通过观察外源性IL-15及IL-10受体阻断剂对HIV-1感染者(经HARRT和未经HARRT的感染者)T淋巴细胞活化情况、增殖程度及特异性CTL免疫应答频率,及其对HIV-1感染病毒库的影响,为这些细胞因子在临床HIV-1/AIDS疾病治疗运用的可能性提供实验依据。 第一部分 IL-15/IL-10R阻断剂对HIV-1感染者细胞免疫应答的影响 目的:观察外源性IL-15及IL-10R阻断剂对HIV-1感染者(经HARRT和未经HARRT感染者)T淋巴细胞活化、增殖及特异性CTL免疫应答频率的影响。 方法:以广州市第八人民医院感染科就诊的HIV-1感染者为研究对象,以HIV-1 P24编码区的氨基酸序列人工合成的12个肽段组成的肽段库作为HIV-1特异性抗原表位,予以外源性细胞因子IL-15和/或IL-10R阻断剂对HIV-1感染者的外周血单个核细胞(PBMC)进行刺激培养。经荧光抗体染色后,采用流式细胞仪检测记忆T细胞表面标志细胞活化标记CD38、CD45RO、胞内细胞因子IFN-γ表达情况(26例已接受HARRT,28例未经HARRT)。采用羧乙基锗倍半氧化物(CFSE)对PBMCs进行示踪染色,刺激培养后流式细胞仪检测淋巴细胞的增殖情况(27例已接受HARRT,23例未经HARRT)。另外,采用酶联免疫斑点吸附技术(ELISPOT)技术,检测HIV-1特异性CTL应答频数(25例已接受HARRT,27例未经HARRT)。对上述已接受HARRT与未经HARRT的两组病例的所有结果进行统计分析比较。 结果: 1、不同刺激条件下 HAART组及 HAART-na?ve组组间及组内的 CD38,CD45RO表达及胞内细胞因子IFN-γ的变化的比较 HIV-1特异性抗原刺激的条件下,在 HAART组中:IL-10受体阻断剂能有效促进CD4+CD38+、CD8+CD38+、CD4+CD45RO+、CD8+CD45RO+、CD4+IFN-γ、CD8+-IFN-γ T细胞表达,但对比单纯 P24抗原表位刺激差异无统计学意义(p>0.05)。外源性 IL-15及共同作用情况下六种细胞百分比较单纯 P24抗原表位刺激下高(p<0.05)。在HAART-na?ve组中:IL-10R受体阻断剂作用下六种细胞百分比较单纯P24抗原表位刺激差异无统计学意义(p>0.05),IL-15及两者共同作用下各细胞较单纯P24抗原表位刺激下差异显著(P<0.05)。IL-10受体阻断剂作用下,HAART组与HAART-na?ve组,只有CD4+CD38+、CD8+CD38+T细胞百分比有差异(p<0.05)。IL-15作用下HAART组与HAART-na?ve组六种细胞百分比差异无统计学意义(p>0.05)。两者共同作用下,HAART组与HAART-na?ve组六种细胞百分比比较,只有CD8-IFN-γ细胞百分比有差异(p<0.05)。 2、不同刺激条件下,HAART及HAART-na?ve组组内及组间HIV-1特异性T淋巴细胞的增殖情况比较 HIV-1特异性抗原刺激的条件下,在HAART组中:IL-10R阻断剂促进CD4+T及CD8+T增殖较单纯P24抗原表位刺激差异无统计学意义(p>0.05), IL-15作用条件下能有效促进CD4+T及CD8+T淋巴细胞增殖(p<0.05),两者共同作用情况下,CD8+T增殖较单纯 P24抗原表位刺激差异有统计学意义(p<0.05)。在HAART-na?ve组:IL-10R阻断剂促进CD4+T及CD8+T增殖较单纯P24抗原表位刺激差异无统计学意义(p>0.05), IL-15作用条件下能有效促进CD8+T淋巴细胞增殖(p<0.05),两者共同作用下CD4+T、CD8+T增殖较单纯P24抗原表位刺激差异有统计学意义(p<0.05)。IL-10R阻断剂作用条件下CD4+T及CD8+T细胞增殖在HAART组与HAART-na?ve间差异不显著(p>0.05);IL-15作用条件下CD4+T及CD8+T细胞增殖HAART组强于HAART-na?ve组(P<0.05);两者共同作用情况下,两组间CD4+T细胞增殖差异无统计学意义(p>0.05),而CD8+T细胞增殖HAART组强于HAART-na?ve组(P<0.05)。在HAART组中,CD4+T细胞增殖与IL-10R阻断剂作用相关(rs=0.195,p=0.021),CD8+T细胞增殖与IL-15相关(rs=0.717,p<0.05)。在HAART-na?ve组中,CD4+T及CD8+T细胞增殖均与 IL-15相关(rs=0.341,p p<0.05;rs=0.876, p<0.05)。无论 HAART组还是HAART-na?ve组,CD4+T细胞和CD8+T细胞增殖与CD4+T计数、CD8+T计数、Th/Ts及HIV-1病毒载量均无明显相关性(p>0.05)。 3、不同刺激条件下,HAART组及 HAART-na?ve组组间及组内的 HIV-1特异性CTL应答比较 HIV-1特异性抗原刺激的条件下,外源性IL-15、IL-10R阻断剂及两者共同作用下刺激HAART组及HAART-na?ve组HIV/AIDS感染者淋巴细胞后HIV-1抗原特异性细胞免疫应答频率均显著高于单纯 P24抗原表位刺激(p<0.05);外源性 IL-15刺激后抗原特异性细胞免疫应答频率显著高于 IL-10R阻断剂作用(p<0.05)。外源性IL-15刺激HIV/AIDS感染者淋巴细胞抗原特异性细胞免疫应答频率HAART组明显高于HAART-na?ve组(p<0.05),IL-10R阻断剂及两者共同作用情况下HAART组及HAART-na?ve组差异无统计学意义(p>0.05)。 结论: 1、外源性IL-15在体外能促进HIV/AIDS感染者T淋巴细胞的活化、增殖、IFN-γ的释放,记忆性T淋巴细胞的转化及其HIV-1抗原特异性CTL应答;外源性IL-10受体阻断剂对上述方面提升作用不显著。 2、IL-15促进HIV/AIDS感染者T淋巴细胞增殖及CTL应答,接受HAART强于未接受HAART,细胞内IFN-γ、细胞活化、记忆性T淋巴细胞的转化不受抗病毒与否的影响;IL-10R阻断剂作用促进细胞活化未接受HAART强于HAART,而T淋巴细胞增殖、CTL应答、细胞内IFN-γ及记忆性T淋巴细胞的转化不受抗病毒与否的影响。 第二部分 IL-15对HIV-1感染者PBMCs病毒库容量的影响 目的:评估IL-15对病毒库的影响,为临床提供减小病毒库容量可能的基础理论支持。 方法:以广州市第八人民医院感染科就诊的HIV-1感染者为研究对象(22例已接受HARRT,23例未经HARRT),以HIV-1 P24编码区的氨基酸序列人工合成的12个肽段组成的肽段库作为HIV-1特异性抗原表位,以外源性细胞因子IL-15分别对HARRT-na?ve及HAART情况下的HIV-1 PBMCs刺激培养,72小时候收集培养上清及细胞并利用磁珠分选技术分选培养后细胞,提取IL-15刺激前后分选细胞的核酸并使用荧光定量PCR方法检测细胞内Total HIV-1 DNA量;检测培养上清中HIV-1 RNA病毒载量,全血中CD4+T,CD8+T细胞计数。对上述已接受HARRT与未经HARRT的两组病例的所有结果进行统计分析比较。 结果: 1、无论有无接受抗病毒治疗,HIV-1 DNA存在于所有的CD4+T细胞中,并且作为主要的病毒储存库存在;接受抗病毒治疗能有效减少外周血中病毒储存库容量(P<0.05)。 2、IL-15能够有效活化刺激病毒潜伏细胞释放出病毒,并且导致释放的HIV-RNA载量在未经抗病毒治疗情况下更高。 3、IL-15能有效减少未经抗病毒治疗情况下CD4+T细胞内HIV-DNA(P<0.05)。 4、在HAART-na?ve组IL-15刺激培养细胞释放的HIV-1 RNA病毒载量与血清中病毒载量正相关(p<0.05),CD4+T细胞Total HIV-1 DNA与CD4+T细胞计数和CD4+T/CD8+T比值负相关(p<0.05),与血清病毒载量正相关(p<0.05)与CD8细胞计数无关(p>0.05)。HAART组中未发现述相关性(p>0.05)。 结论: 1、外源性IL-15体外有助于免疫激活HIV-1感染者外周血HIV-1病毒储存细胞,降低其Total HIV-1 DNA水平。 2、外周血Total HIV-1 DNA的检测可能有助于对HIV-1/AIDS患者抗病毒治疗效果的监测。