Science子刊：新研究揭示HIV潜伏在人免疫细胞中之谜

通常情况下，HIV感染者侵入被称作CD4 T细胞的免疫细胞，并将它们转化为能够产生更多病毒的工厂。但是出于一些神秘的原因，这些被感染细胞中的一小部分（大约每100万个CD4 T细胞中有一个细胞）进入潜伏状态而不会产生病毒。找到这些“潜伏”的HIV感染细胞是极具挑战性的。

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这些HIV潜伏感染的免疫细胞在遭受某些导致它们开始产生病毒颗粒的刺激之前，能够潜伏几十年。当前的抗逆转录病毒治疗药物（ART）并不能杀死这些潜伏感染的细胞，也不能阻止它们重新激活。ART最多能够控制这种病毒，但是一旦患者停止服用这些药物，它通常会反弹。

来自美国加州大学旧金山分校格拉斯通研究所的研究人员之前已开发出一种能够追踪实验室克隆的CD4 T细胞内的HIV的设备，从而允许他们详细研究HIV感染的全部过程，包括潜伏阶段。但是，鉴于实验室系统并不一定展现人体内真正发生的事情，加州大学旧金山分校医学副教授Steven A. Yukl博士及其团队着手研究从19名HIV感染者体内获取的细胞。

此前，人们认为潜伏期源于CD4 T细胞无法将HIV DNA转化为病毒RNA。据认为，一些未知的细胞机制阻止了这种DNA到RNA转化过程（被称作转录）的开始，这意味着虽然病毒DNA持续存在，但它从未被翻译成会触发人体免疫系统产生免疫反应的病毒蛋白。

在一项新的研究中，Yukl和他的同事们发现事实并非如此。通过针对HIV病毒RNA的不同片段开展一系列测试（基于一种被称作液滴数字PCR的扩增和定量方法），他们检测到多种HIV病毒RNA片段，这意味着将HIV病毒DNA转化为HIV RNA的过程至少在这些潜伏感染的免疫细胞中就已开始。相关研究结果发表在2018年2月28日的Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“HIVlatency in isolated patient CD4+ T cells may be due to blocks in HIV transcriptional elongation, completion, and splicing”。

然而，这些RNA片段几乎全部是短的或非全长的，这意味着这种转录过程在不同的感染阶段就已停止。这些被HIV感染的免疫细胞不能制造更长、全长的或经过剪接的病毒RNA，并且这种转录过程从未完成。然而，当研究人员激活这些被感染的T细胞时，这些转录方面存在的问题都遭受逆转了。

Yukl说，“这不是说这些细胞不会制造病毒RNA，而是产生病毒RNA的转录过程没有完成。”他补充道，为了激活这些潜伏感染的免疫细胞，这种完整的病毒转录过程需要发生，但是目前没有任何一种药物能够有效地完成这一过程。“如今，我们能够开始开发让它们完成病毒RNA转录的药物，随后能够让产生的病毒RNA翻译为病毒蛋白以至于人体能够识别并杀死这些被感染的免疫细胞。”

人们已利用各种“潜伏逆转（latency-reversing）”试剂开展实验，不过迄今为止，它们尚未用于临床。在这项新研究中，这些研究人员发现在这些试剂中，没有一种试剂有助这些CD4 T细胞在不同的感染过程中制造病毒RNA，因此，对它们进行组合使用可能是完全激活这些潜伏感染的细胞所必需的。

HIV latency in isolated patient CD4+ T cells may be due to blocks in HIV transcriptional elongation, completion, and splicing

Abstract

Latently infected CD4+ T cells are the main barrier to complete clearance of HIV infection, but it is unclear what mechanisms govern latent HIV infection in vivo. To address this question, we developed a new panel of reverse transcription droplet digital polymerase chain reaction (RT-ddPCR) assays specific for different HIV transcripts that define distinct blocks to transcription. We applied this panel of assays to CD4+ T cells freshly isolated from HIV-infected patients on suppressive antiretroviral therapy (ART) to quantify the degree to which different mechanisms inhibit HIV transcription. In addition, we measured the degree to which these transcriptional blocks could be reversed ex vivo by T cell activation (using anti-CD3/CD28 antibodies) or latency-reversing agents. We found that the main reversible block to HIV RNA transcription was not inhibition of transcriptional initiation but rather a series of blocks to proximal elongation, distal transcription/polyadenylation (completion), and multiple splicing. Cell dilution experiments suggested that these mechanisms operated in most of the HIV-infected CD4+ T cells examined. Latency-reversing agents exerted differential effects on the three blocks to HIV transcription, suggesting that these blocks may be governed by different mechanisms.

原文链接：http://stm.sciencemag.org/content/10/430/eaap9927