愛滋病毒感染者會經歷持續的低水平炎症,與一般人群相比,這可能導致健康狀況惡化,但確定確切原因一直具有挑戰性。 美國國立衛生研究院(National Institutes of Health)的科學家合作發現,HIV感染者的持續炎症與有缺陷的HIV顆粒有關。 他們的工作也證實了病毒成分的存在,儘管其狀態無法檢測到,如《愛滋病》雜誌所述。
持續的免疫啟用和炎症會導致免疫系統衰竭和對器官和系統的長期損害。 整體炎症狀態增加是許多慢性健康狀況(如心臟病)的根源。 對於HIV感染者來說,低度炎症可能有很多原因,例如某些HIV藥物、吸菸和其他生活方式因素或合併感染。 然而,主要的懷疑始終是病毒本身。 儘管受到抑制,但人們認為該病毒繼續以某種方式觸發免疫系統。
有缺陷的病毒可以在我們體內不斷產生外來蛋白質,這一事實足以使免疫系統保持警覺,從而處於持續的炎症狀態。 目前的研究證實,有缺陷的HIV序列和蛋白質的存在與一些炎症標誌物有關,即使在病毒抑制多年後也是如此。
這些有缺陷的病毒不能成功繁殖,也不能感染新細胞,但它們似乎在一些受感染的“儲存細胞”中積極產生。 在這項研究中,研究人員測量了三種型別的病毒成分:病毒RNA、DNA和蛋白質。 病毒RNA是HIV的遺傳物質,攜帶它“製造”的東西,它要麼自由存在於細胞內,要麼在病毒繼續感染其他細胞時被包裝在病毒的外殼中。 這些蛋白質是形成病毒外殼並幫助其自我複製的成分。 在細胞內部,病毒RNA被轉化為DNA,DNA與我們自己的遺傳物質相容,因此它可以嵌入我們的染色體中,從而成為我們細胞不可分割的一部分。
研究
研究人員觀察了這三種病毒成分在一小群HIV感染者中的存在,其中大多數人正在接受抗逆轉錄病毒**(ART)並且無法檢測到。 然後,他們試圖追蹤這些病毒成分的數量與炎症標誌物(如C反應蛋白,D-二聚體,白細胞介素-6,CD8細胞計數等)水平之間的聯絡。
23名參與者同意為研究提供樣本。 5 名參與者在開始 ART 之前檢測到病毒載量時進行了取樣,而 15 名參與者在平均六年的病毒抑制下接受了取樣**。 其他三名參與者每三年定期抽樣一次,從接受抗逆轉錄病毒治療開始,平均持續 17 年。
病毒成分的水平隨著時間的推移保持不變,儘管缺乏活躍的病毒複製,但病毒DNA、RNA(細胞內的病毒)和蛋白質的數量在長時間定期取樣的三名參與者中保持不變,儘管他們的病毒載量是檢測不到的。 (RNA可能存在於細胞內,即使通過標準病毒載量測試測量的血液中沒有可檢測到的病毒RNA)。
來自其他參與者的樣本也顯示出類似的結果。 事實上,高達 998%的測序樣本是有缺陷的病毒。 對此的唯一解釋是,病毒通過受感染免疫細胞的轉殖擴增和其中有缺陷的病毒成分的產生而繁殖。
轉殖擴增是指某些免疫細胞在被某種物質觸發時快速自我複製的能力。 這樣,少量的細胞可以生長成數百萬個相同的細胞。 如果它們含有HIV,它們會在轉殖的同時增加整合病毒的數量。
通過測量針對病毒蛋白產生的特異性抗體的數量來間接測量病毒蛋白的存在。 多年來,所有參與者都保留了HIV特異性抗體,這支援了這樣一種觀點,即即使病毒蛋白無法檢測到,它們也會繼續產生並不斷觸發免疫系統。
病毒成分的水平與炎症標誌物有關
儘管病毒後受到抑制,但大多數炎症標誌物(如C反應蛋白和白細胞介素-6)的水平幾乎沒有降低。 此外,有缺陷的病毒RNA的數量與病毒蛋白之間存在密切的相關性,表明有缺陷的病毒序列可以可持續地產生病毒蛋白。 D-二聚體是一種炎症分子,也與有缺陷的病毒RNA和病毒蛋白的數量呈正相關。 有趣但並不令人驚訝的是,CD8細胞(負責破壞其他感染細胞的免疫細胞的乙個子集)的數量似乎隨著有缺陷的病毒成分水平的增加而增加。
結論再加上先前的主要研究表明,有缺陷的病毒可能是可檢測病毒載量的原因,這項研究強調了這些有缺陷的病毒顆粒和成分作為HIV感染者炎症增加的原因的重要性。 由於這些有缺陷的病毒無法複製和產生新病毒,因此很難用藥物靶向它們。 從某種意義上說,它們是“死的”,但它們會觸發免疫系統,並可能增加炎症反應並使身體筋疲力盡。 儘管如此,這些發現使我們更好地了解愛滋病毒感染者某些健康問題的發生頻率增加,儘管該病毒有效**。 他們還可以揭示探索和改善HIV**的新方法,這些方法側重於免疫系統而不是病毒本身。
參考資料: Singh K et al long-term persistence of transcriptionally-active “defective” hiv-1 proviruses: implications for persistent immune activation during antiretroviral therapy. aids, online ahead of print, august 8 2023, (open access
*:劉大華,皮革部總監。