HIV感染与CTL应答的研究进展

张媛

摘要： HIV病毒与宿主之间有着复杂的关系，病毒侵入机体之后，机体会产生一系列免疫应答，细胞介导的免疫应答通常是机体抵抗病毒感染的第一道防线。HIV特异性CTL免疫应答在控制感染者体内的病毒复制中具有重要作用。故对已取得的成果从HIV感染特异性CTL应答的机制、不同时期应答的特点以及影响因素这几个方面进行了综述。

关键词： HIV感染；CTL应答；研究进展

中图分类号： R593.32 文献标志码 ：A

文章编号 ：1007-2349（2014）01-0068-03

CD8+T淋巴细胞在控制感染者体内的病毒复制中具有重要作用，Schmitz等[1]的实验中发现：在SIV感染的猕猴模型实验中，注入抗CD8+糖蛋白特异性抗体清除CD8+T细胞，结果发现宿主在感染早期不能有效控制病毒复制，或在感染晚期检测血浆病毒载量的升高。这一研究结果表明HIV感染的特异性CTL应答在病毒清除中起着非常重要的作用。

1 HIV感染特异性CTL应答的机制

HIV感染特异性CTL杀伤靶细胞的分子机制包括分泌穿孔素和FasL/Fas 2种[2]。（1）分泌穿孔素：当CTL和靶细胞特异性结合后，穿孔素即从细胞内释放出来，能嵌入靶细胞膜中聚合成不同直径的跨膜孔道，使大量的Ca2+、Na+及水分子进入靶细胞，靶细胞内的电解质和大分子物质也从胞内流出，导致细胞裂解和死亡；（2）FasL/Fas机制：TCR对靶细胞MHCⅠ-肽复合物的识别与结合同时启动了CTL染色体DNA上Fasl基因以及靶细胞染色体DNA上Fas基因的转录和翻译，随后，Fasl表达在CTL细胞膜上，Fas表达于靶细胞膜上。在一些粘附分子的辅助下，二者有效地发生结合，FasL-Fas结合后启动一种级联反应导致细胞发生凋亡。

2 不同时期HIV感染特异性CTL应答的特点

从HIV感染到出现艾滋病症状需经过漫长的潜伏期，患者的临床表现从没有或仅有少量的症状逐步发展到多系统和多器官的综合病症。在感染的不同时期，由于患者自身的免疫状况及HIV生物学特性等存在差异，不同的个体对HIV感染特异性CTL应答特点及机制是不同的，会导致不同的疾病。

2.1 Ⅰ期（原发感染期）特异性CTL应答的特点 Ⅰ期有两个阶段：第一阶段是由高病毒血症引起的急性HIV感染综合征，持续1周～3周后自愈，可检测到很高的HIV病毒载量。第二阶段为机体对HIV感染的反应由急性期转入慢性期的过程，此时患者出现血清阳转，病毒载量从峰值下降至相对稳定的水平。在急性感染中可以观察到CD8+细胞数上升[3]。Lichterfeld[4]研究发现，在HIV感染的初期，CD8+T细胞有高亲和力。

2.2 Ⅱ期（HIV感染中期）特异性CTL应答的特点 Ⅱ期为机体免疫系统与HIV处于相持的阶段，CD4+细胞数通常恢复到接近正常的水平，此后CD4+细胞通常稳定下降，患者的免疫功能逐步降低但尚未严重缺损，在此期，体内病毒群体的异质性提高，可能原因是病毒在抗HIV免疫应答的选择压力下不断产生变异株[5]；HIV复制受到抑制，Levy等[6]的实验表明这种抑制作用是特异性CTL应答的结果。

2.3 Ⅲ期（HIV感染晚期，艾滋病期）特异性CTL应答的特点 Ⅲ期为感染HIV后疾病进展的最终阶段，患者因免疫系统严重缺损，出现各种艾滋病的指征性疾病，在此期CD4+细胞通常下降至350个cell/ul以下，病毒载量明显上升，并且在发病前两年可检测到CD4+细胞内HIV mRNA表达水平上升，这可能反应了CD8+细胞在此期缺少对病毒的抑制活性[7]，即HIV感染特异性CTL应答在此期抗病毒作用减弱。

3 HIV感染特异性CTL应答影响因素

3.1 病毒结构中的不同蛋白对CTL应答的影响 HIV包含3个结构蛋白（Gag、Pol、Env）、4个附属蛋白（Nef、Vpu、Vpr、Vif）和2个调节蛋白（Tat、Rev），不同程度HIV感染的人群，它们引起的肽段库的应答强度和宽度是不同的。

3.2 结构蛋白对HIV感染特异性CTL应答的影响 Gag蛋白引起的CTL反应总是与控制病毒复制相关。Kiepiela[8]实验可表明：增加Gag蛋白的宽度可减少病毒血症，而增加Env蛋白的宽度可增加病毒血症。HIV感染者识别HIV-1多肽的数量和强度均高于AIDS患者，我国HIV /AIDS患者体内存在识别不同HIV-1Gag多肽的特异性CTL，且HIV特异性CTL功能与疾病进展相关。

3.3 附属蛋白对HIV感染特异性CTL应答的影响 附属蛋白诱导的特异性累积CTL应答强度高达20.92%，其附属蛋白的长度不到HIV蛋白全长的19%。黄德东等[9]研究显示Nef蛋白区的应答最高，不与其保守性一致，其它蛋白区是保守性越好应答频率越高，以我国流行的HIV-1B和HIV-1C亚型为基础，发现无论是HIV-1B亚型还是HIV-1C亚型，应答频率最高的都是Nef蛋白区，应答频率最低的都是Vpu蛋白区。另一个影响对蛋白识别的因素，从Addo[10]的实验中可以得知，蛋白表达越多被CTL识别的频率就越大。

3.4 调节蛋白对HIV感染特异性CTL应答的影响 HIV的2个调节蛋白在HIV感染CTL应答中也起着不可替代的作用。翟嵩等[11]研究了在我国流行HIV-1B和HIV-1C亚型，发现大多数研究对象都对调节蛋白产生至少一个肽段的应答，HIV-1B亚型的Rev、Tat蛋白平均应答频率分别为34.52%和16.67%；HIV-1C亚型的Rev、Tat蛋白平均应答频率分别为40.48%和20.24%。同附属蛋白一样，影响CTL对蛋白识别的因素是这些蛋白在病毒感染中表达的量，蛋白表达越多被CTL识别的频率就越大。

4 HIV感染者自身的一些因素对特异性CTL应答的影响endprint

4.1 Th细胞对HIV感染特异性CTL应答的影响 HIV病毒主要攻击表面有CD4+表位的辅助T淋巴细胞，并且随着病程的进展，CD4+T细胞数量会不断的减少，又因CD4+辅助性T细胞（Th）通过接受抗原提呈细胞（APC）提呈的抗原活化以后可分泌细胞因子和表达共激刺分子，来辅助毒性T细胞（CTL）的活化，使CTL起到抑制病毒的作用。Kitchen等[12]发现CD4+T细胞在CTL应答的产生和维持中起着重要的作用，CD4+T细胞的减少对HIV-1感染特异性CTL应答会产生严重影响，以至于在HIV-1感染后期特异性CTL应答已不能起到抑制病毒复制的作用。然而有的研究报道，许多病毒在缺乏Th细胞的条件下仍可刺激机体产生特异性的CTL应答，黄俊琼等[13]的研究发现增加CTL前体频率可使CTL应答类型由CD4+T细胞依赖型转变为CD4+T细胞非依赖型。但HIV-1病毒能否通过这种方式来转变为CD4+T细胞非依赖型，还需要进一步探索。

4.2 HLA分子对HIV感染特异性CTL应答的影响 人类主要组织相容性复合体（MHC）又称人类白细胞抗原（HLA），由HLA-I类分子介导的HIV-1特异性CTL反应被认为是机体对抗HIV感染的主要免疫机制。赵稳[14]的研究中发现，HIV-1感染的特异性CTL免疫应答似乎与HLA-A、HLA-B、HLA-C等位基因分布频率无关。拥有不同HLA-B基因型的HIV-1感染的特异性CTL免疫应答存在显著性差异，而对于HLA-A和HLA-C基因型未发现此现象，表明HLA-B等位基因可能对HIV-1感染的特异性CTL免疫应答影响最大。又对HLA-B等位基因的HIV-1感染的特异性CTL免疫应答分析发现，携带HLA-B*18、HLA-B*40、HLA-B*58基因型的感染者特异性CTL免疫应答强，以HLA-B*1/HLA-B*40杂合状态的感染者更为显著。

5 HARRT对HIV感染特异性CTL应答的影响

高效抗逆转录病毒治疗（HARRT）是目前最有效的治疗HIV感染的方法，阮桂仁[15]观察45例未经治疗的AIDS患者按基线CD4+ T细胞计数分为2组，予12个月HAART，分别在基线及治疗1、3、6、9、12个月末随访血浆病毒载量（VL）、T细胞亚群和临床症状。发现HAART方案对AIDS病人有较好的疗效，能够实现部分免疫重建，但也存在较多毒副作用。也有研究表明，在HAART过程中，CTL反应的强度会随病毒载量的降低而减弱。Kalams等[16]对HARRT治疗有效的2名慢性感染者进行了详细的纵向评价，治疗前2名受试者通过激活体内记忆CTLs细胞来抑制HIV-1病毒的复制，治疗开始后，外周血CTL效应细胞应答频率明显下降，记忆细胞数量迅速升高。继续治疗，病毒载量降低至检测水平以下时，记忆细胞的数量也迅速下降。在治疗期间，病毒载量迅速升高至检测水平时，CTLs记忆细胞也会增加。这说明病毒复制产生特异性抗原是维持CTL应答的必要条件。但在CMV感染中发现，当存在有效的特异性Th细胞，即使有少量抗原诱导也产生明显的CTL效应，并能将病毒彻底清除。而HIV-1感染者中，即使有大量抗原存在，CTL功能仍不能完全恢复，无法彻底清除病毒。故HARRT治疗后，CTL功能能否恢复还有更复杂的原因，有研究表明，可能与Th细胞功能的丧失与否有关。

总之，HIV感染的特异性CTL应答和中和抗体是多数HIV疫苗研究的方向，考虑到HIV的细胞内特性，细胞介导的免疫反应在控制和预防HIV对宿主的感染中起着最重要的机制，对HIV感染的特异性CTL免疫应答机制及其影响因素进行研究，将会对药物研发、HIV疫苗制备以及中医药治疗艾滋病等提供科学依据。

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