了解你的敌人——聚光灯下的HIV-1宿主
HIV-1形成了一个宿主,尽管治疗时间延长,它仍然存在,被认为是HIV治愈的主要障碍。目前已开发出多种方法来测量HIV-1在感染者体内的宿主,但该领域仍在寻找更好的方法。最近由Alexander Pasternak博士和Ben Berkhout教授编辑的《反转录病毒学:测定体内HIV-1持久性》综述了我们目前对HIV-1持久性及其测量工具的理解。
人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)建立一个持续的感染,如果不治疗的话,会导致获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)。世界上约有3700万艾滋病毒感染者,全球成年人艾滋病毒患病率为0.8%。1997年推出的抗逆转录病毒联合疗法(ART)抑制了HIV-1的复制,改善了免疫反应,防止了艾滋病的发展,挽救了数百万人的生命。
然而,抗逆转录病毒疗法必须终身使用,而且容易产生副作用,而且无法根除病毒。最重要的是,世界上40%的艾滋病毒感染者仍然无法获得抗逆转录病毒治疗。因此,近年来,艾滋病毒-1治疗研究蓬勃发展,其灵感来自于一个单独的个体(“柏林病人”)的明显治愈。
通过建立潜伏感染,HIV-1在感染者体内形成了一个长期存在的宿主,尽管经过几十年的抑制治疗,这种宿主仍然存在,被认为是HIV-1治愈的主要障碍。因此,对病毒库的研究是HIV-1治疗研究的核心。被感染者体内的病毒库被定义为携带有复制能力的原病毒的细胞数量(病毒基因组整合到宿主染色体中,并在抗逆转录病毒治疗停止时能够重新启动病毒传播)。
在接受抗逆转录病毒治疗的长期个体中,HIV-1宿主细胞的频率估计为外周血CD4+淋巴细胞的1/100.000 -1 / 1000.000,尽管在组织中可能略高,并且在个体之间存在显著差异。然而,停止抗逆转录病毒治疗几乎不可避免地会导致病毒迅速反弹,这表明根除或至少显著消耗宿主将是实现HIV-1治愈或长期无抗逆转录病毒治疗缓解的必要条件。
测量HIV-1宿主
尽管储层细胞极度缺乏带来了挑战,但对病毒储层的准确测量对于监测旨在缓解或治愈HIV-1的干预措施的有效性是必要的。不幸的是,尽管在我们对HIV-1生物学和发病机制的理解方面取得了重大进展,但病毒库的组成和动态以及HIV持续存在的机制在很大程度上仍不明确。特别是,精确测量HIV-1宿主的大小一直是一个挑战。
基于pcr的定量方法测量HIV-1 DNA原病毒数量是高度敏感的,但严重高估了病毒库的大小,因为经过抗逆转录病毒治疗的个体中的大多数原病毒在产生正确的病毒蛋白和感染性颗粒方面存在缺陷。在光谱的另一端,病毒生长测定法(VOA)的优点是只测定有复制能力的原病毒,但需要耗费大量的劳动和时间,而且低估了病毒库的大小。
在这两个极端之间,测量不同细胞相关的HIV RNA物种或病毒蛋白的表达的分析提供了一个更好的水库大小的估计,但仍然有点高估水库。因此,尽管在艾滋病毒-1研究领域进行了数十年的艰苦工作,艾滋病毒库的大小和生物学特性仍然难以捉摸。
Retrovirology(逆转录病毒学)收集
由Alexander Pasternak博士和Ben Berkhout教授(阿姆斯特丹大学)编辑、发表于2017-2018年《反转录病毒学》上的综述集《测定HIV-1在体的持久性》介绍了HIV-1宿主测定的最新方法。由HIV-1领域的主要科学家撰写的14篇综述文章,总结了目前关于不同HIV-1分子形式作为病毒在受感染者体内存留的生物标志物的实用知识。他们还描述了量化这些标记的方法,从简单的HIV-1 DNA PCR检测到更创新的方法,如小鼠病毒分枝检测、单细胞技术、数字PCR和下一代原位杂交方法。
这一集将不仅作为HIV-1科学家的参考,而且还将教育对所述方法可能应用于测量其他病原体感兴趣的非hiv研究人员。
中国古代军事家、作家孙子曾说过一句名言:“知己知彼,百战不殆”。由于任何形式的艾滋病毒治疗都离不开病毒库,我们需要积累更多关于病毒库的知识,才能设计出有意义的治疗干预措施。回顾病毒学收集提供了一个有价值的清单,我们目前拥有的解剖工具,以及指导他们的最佳使用。