对艾滋病治愈之路“举步维艰”的元凶——HIV潜伏储存库的检测
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HIV是导致艾滋病的元凶 , 尽管高效抗逆转录病毒治疗(HAART)能有效地抑制病毒复制 , 延长患者的寿命 ,但因为HIV潜伏储存库的存在使得艾滋病无法治愈 。 HIV潜伏储存库隐藏在被感染细胞的基因组中 , 如果中断抗逆转录病毒治疗 , HIV能够恢复快速复制从而导致艾滋病进展 。 有复制能力的HIV悄悄潜伏在细胞内 , 逃脱免疫系统监视 , 从而形成HIV潜伏储存库 。 如何准确检测HIV潜伏储存库 , 可为今后艾滋病治愈提供思路 。 以下是HIV潜伏储存库的检测方法特点的总结 。
病毒生长试验
(viral outgrowth assay VOA)
20世纪90年代首次采用VOA检测HIV潜伏储存库 , 将静息CD4+T细胞稀释到每孔只有一个细胞后 , 激活细胞内病毒基因表达并诱导HIV-1从潜伏感染细胞中释放 , 得出有复制能力的潜伏感染细胞数 。 该方法价格昂贵、需要大量血液培养、需要在生物安全三级实验室进行2-3周的培养 , 且刺激一次不能激活所有的潜伏病毒 , 低估HIV潜伏储存库大小 。
活化T细胞后检测HIV RNA试验
在T细胞激活情况下 , 通过qPCR检测整个HIV-1生命周期不同形式的RNA , 以RNA为基础的检测缩短了细胞培养时间 。 但一轮刺激并不能激活所有T细胞产生HIV RNA , 会在一定程度上低估HIV潜伏储存库大小 。
PCR测定法检测HIV DNA潜伏储存库
基于PCR方法检测HIV DNA成为更简便检测潜伏储存库的方法 , 并为VOA试验提供补充 。 这种方法简单快速 。 从qPCR检测HIV-1 DNA确定携带HIV DNA数量 , 到数字PCR检测HIV-1 DNA进行HIV绝对定量 , 还有Alu-PCR检测整合HIV-1 DNA数量去评价HIV潜伏储存库大小 。
由于PCR方法检测出的病毒97%存在缺陷[1
, 缺陷病毒不能产生具有传染性的HIV , 且受到细胞毒性T细胞的积极监控[2
。 所以这种方法因为缺陷性病毒的扩增而被严重夸大 。
治疗中断和反弹时间作为测量潜伏储存库的大小
中断治疗后病毒反弹时间反映了HIV潜伏储存库的大小 , 尽管观察治疗中断后病毒反弹时间是确定患者是否治愈的唯一方法 , 但是该方法作为检测潜伏储存库大小时 , 存在道德问题 , 如抗逆转录病毒治疗的中断或重新治疗会产生一定的耐药性 。
完整前病毒DNA检测
(intact proviral DNA assay , IPDA)
【|对艾滋病治愈之路“举步维艰”的元凶——HIV潜伏储存库的检测】PCR检测HIV潜伏储存库时被缺陷病毒严重夸大后 , 随后实验研究发现90%缺陷病毒的缺陷发生在包装信号(Ψ)和env区 , 通过数字PCR检测Ψ和env区识别出完整病毒与缺陷病毒 。
参考文献:
[1
Bruner KM WZ Simonetti FR Bender AM Kwon KJ Sengupta S Fray EJ Beg SA Antar AAR Jenike KM Bertagnolli LN Capoferri AA Kufera JT Timmons A Nobles C Gregg J Wada N Ho YC Zhang H Margolick JB Blankson JN Deeks SG Bushman FD Siliciano JD Laird GM Siliciano RF. A quantitative approach for measuring the reservoir of latent HIV-1 proviruses [J
. Nature 2019 566(7742): 120-125.
[2
Pollack RA JR Pertea M Bruner KM Martin AR Thomas AS Capoferri AA Beg SA Huang SH Karandish S Hao H Halper-Stromberg E Yong PC Kovacs C Benko E Siliciano RF Ho YC. Defective HIV-1 Proviruses Are Expressed and Can Be Recognized by Cytotoxic T Lymphocytes which Shape the Proviral Landscape [J
. Cell Host Microbe 2017 21(4): 494-506.
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