艾滋病长期不进展人群宿主遗传学研究进展和启示

薛秀娟 王哲

(河南省疾病预防控制中心 河南 郑州 450016)

人类感染人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)后，在未进行抗病毒治疗的情况下，小部分感染个体会呈现对病毒持续控制或疾病不发生进展的现象。在过去的20 多年，一系列的概念被用来分类和定义这些感染者。这一类患者被定义为长期不进展者(long－term non－progressors，LTNP)，主要是针对一类感染HIV 后不进行抗病毒治疗而长期无临床表现，并且CD4 细胞计数长期稳定的患者［1］。目前，对LTNP 的主要衡量标准是CD4 细胞计数和不进展为艾滋病的时间。具体定义为:在感染HIV 7 ～10 a 后，在未经抗病毒治疗的情况下不进展为艾滋病，并且CD4 细胞计数保持大于500 个/μl。有研究称，这种个体间的差异主要是由宿主的遗传背景所决定的［2］。当前对这部分人群研究的热点主要集中在宿主的自发控制机制方面，因此了解宿主的遗传背景和HIV 感染过程中相关宿主的遗传变异具有重要的意义。本文通过对近几年有关LTNP 宿主遗传学机制文献进行综述，旨在为本地区存在的遗传背景相同、感染高同源性HIV 毒株的LTNP 研究提供参考。

1 宿主HLA 基因多态性

人类白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)作为人类主要的遗传标志，在人群中呈高度多态性分布，不同种族、民族、地区的HLA 基因频率分布差异很大。其中与HIV 感染的关系已经引起研究界的广泛重视。然而究竟何种等位基因发挥重要作用，以及这些等位基因是如何影响疾病进程的，至今尚无明确结论。早期国外对于欧美人群及非洲人群的研究发现，HLA－B57 或HLA－B27 对于HIV 感染疾病进程的影响最为显著［3－4］。MigueIes 报道85%的精英控制者出现HLA － B5701 等位基因，而对照组出现频率仅9.5%［5］。HLA－B5703 在非洲的LTNP 人群中出现频率增高［6］。还有研究表明，含有Bw4 表位的HLAB 抗原在HIV 感染中具有一定的保护作用。HLA －B位点Bw4 纯合子与延缓HIV 感染者的疾病进展相关，而Bw6 纯合子则与加速疾病进展相关［7］。另外，位于HLA－ B 和HLA － C 处的基因变异，特别是HCP5/B5701 和HLA－C 的变异，对病毒载量的控制和机体的免疫防御起着决定性作用［8］。Zhang 等［9］对不同疾病进展的汉族HIV 感染者HLA 等位基因分布进行了研究，发现HLA－A* 30 －B* 13 －C* 06 单倍型可能与我国汉族HIV 感染者病毒载量控制密切相关，而国外公认HLA－B* 57/B* 5801 等位基因对我国HIV感染者的保护效应并不明显。Pereyra 等［10］对HIV 控制者和进展者的分析发现，HCP5/B* 5701、B* 57:01、B* 27:05、B* 14/Cw* 08:02、B* 52 与A* 25 为保护性等位基因，而B* 35 和Cw* 07 是危险性等位基因。近年HLA－C 被认为是HIV 免疫控制的关键分子，主要与HLA－C 基因座上游的35 个SNP 位点的多态性有关，microRNA 结合位点通过调控结合单位发挥作用，影响HLA－C 的表达，从而控制HIV 病毒载量，延缓疾病进程［11－12］。

2 辅助受体基因的多态性

除HLA 基因外，另一类研究热点是宿主基因的趋化因子受体(chemokine receptor，CCR)基因的多态性研究。趋化因子受体是HIV 感染CD4 细胞的辅助受体，只有在感染宿主CD4 分子和辅助受体同时存在的条件下，HIV 才能与靶细胞结合。有研究显示，有些单核苷酸的突变可以影响其在细胞表面的表达量，从而影响HIV 感染细胞［14］。早在1995 年，HIV 与CCR5、CXCR4 及几个有关CC 类趋化因子，如RANTES、MIP－1a和1b，能够抑制M－嗜性HIV 的感染的报道，第1 次将趋化因子与HIV 联系起来。除CCR5 和CXCR4 是已明确的第二受体外，HIV 病毒株还可能利用CCR2、CCR3、CX3CRI 等受体［14］。其中CCR5 基因的调控序列具有明显的易变性，特定的变异型与AIDS的迅速进展密切相关，而缺失32 个碱基后的CCR5 基因编码的缺陷型受体CCR5△32 能够有效阻止病毒进人宿主细胞［15］。国内朱文昌等［16］采用meta 分析方法分析了CCR5 基因启动子4 个SNP 位点(59029A/G、59353T/C、59356C/T 和59402A/G)突变与HIV 易感性的关系，发现不同种族的SNP 位点的等位突变频率相差很大，可能也决定了不同种族人群对HIV 的易感性不同。有研究显示CCR2 －64I 在长期不进展者中表达上调，能够在感染早期保护宿主［17］。其他编码趋化因子的基因及趋化因子配体基因(如SDF －l 等)与疾病的控制也表现出一定的潜在相关性，然而还未被证实［18］。国内王树祥等［19］报道，CCR2 －64I、SDF －I 3'A 和CCR5△32 基因突变可能是中国HIV 感染者疾病长期不进展的保护性因素。HIV 辅助受体分子的多态性变化影响了HIV 侵入靶细胞这一环节，使病毒不能有效进入细胞，从而对HIV/AIDS 疾病进展起到限制性作用。由于不同民族遗传标志特征存在差异，因此对于辅助受体的基因多态性对HIV 易感性及感染后疾病进展的影响，目前尚无明确结论。

3 GWAS 在LTNP 中的应用

全基因组关联分析(genome － wide association study，GWAS)是应用基因组中数以百万计的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)为分子遗传标记，进行全基因组水平上的对照分析或相关性分析，通过比较发现全基因组范围内与疾病相关的基因变异。2007 年，第1 个与HIV 相关的GWAS 研究发表于《Science》，随后大量GWAS 结果相继报道。Fellay等［20］研究发现位于人类白细胞抗原P5(human leukocyte antigen complex P5，HCP5)基因附近的rs2395029位点、位于HLA－C 基因上游35 kb 处的rs9264942 位点与HIV－RNA 病毒载量调定点密切相关。2009 年，该研究团队又进一步证实人类基因组多样性是不同个体间表型差异的原因，再次确认了rs2395029 和rs9264942 在调定点时与病毒载量的关系。此外还发现了在MHC 相互独立的位置上存在控制病毒载量的位点，如位于TPdM10 基因3’端的rs9468692 位点和NOTCH4 基因第9 外显子上的非同义编码位点rs8192591 均与控制病毒载量密切相关［21］。2010 年Pereyra 等［22］对HIV 控制者和长期感染未经治疗的个体进行对比分析，研究结果再次确认了以上rs9264942和rs2395029 的作用，同时还发现MICA 基因附近的rs44182184 和PSORSlC3 基因内的rs3131018 两个新的SNP 位 点。2011 年，Troyer 等［23］研 究 发 现，PARD3B 基因的rs1884476 位点与延长AIDS 患者生存时间具有明显相关性，但是位于HCP5 基因的rs2395029 位点与AIDS 患者生存时间无相关性。2012年，Guergnon 等［24］研究结果显示，在HLA 区域内的一些 基 因 位 点(rs23950297、rs9368699、rs2894207、rs2844529 等)均与长期无进展的患者具有一定的关联性作用。现在关于AIDS 的GWAS 大多都是基于欧美人群开展的，这些研究虽然确认了HLA 部分区域内的基因在病毒载量和AIDS 进程方面的作用。但仍有一些生物学相关候选基因，如PRMT6、TGFBRAP1 和PROX1 等需要后续研究进一步证实［25］。

4 遗传与免疫的相互作用

近20 余年的研究结果已经明确了某些机体的遗传因素，包括HLA 分子的特异性及某些协同受体或其配体的多态性影响HIV 或AIDS 的发生发展，也已验证了HLA 很多位点的SNP 对于LTNP 具有重要作用。然而，目前有关人类宿主基因与HIV 的研究数据仅为零散数据，不同国家、人群等结果也存在一定差异，其中HLA 与病毒自发控制的关系仍然不确定，如HLAB57 基因的缺失和变异并不能使被控制的病毒反弹;HLA－B57 分布的不均衡与杀伤性免疫球蛋白样受体及宿主病毒控制密切的基因HCP5 相互作用不明确;特定类型的HLA 识别的特定片段的抗原肽诱发的免疫应答过程的调控机制不清楚;趋化因子及其受体在HIV 病毒感染时介导的固有和获得性免疫细胞应答机制和网络通路间的相互作用等都是目前研究过程的困扰因素［26－28］。随着研究技术的不断发展，对宿主感染细胞的基因表达分析作为一种新的研究方法被关注，现在多数研究阐明的HLA 等位点仅与疾病进展有一定的关联程度，但是大都缺乏有利的证据证明具体机理［29－30］。因此，有可能存在多态性位点之外的如基因的甲基化调控等决定疾病的进程。此外，目前多数研究都是来自欧美国家的数据，对中国来说，可能更需要这方面的基础数据，更重要的原因或许要在基因的表达层面才能被揭开。

5 展望

综上所述，目前虽然检测到很多与疾病进程相关的遗传变异，发现了宿主的遗传背景在AIDS 进程方面的重要作用。如人类自身遗传背景可以影响个体抵抗HIV 的能力，这有助于进一步认识HLA 在免疫系统中发挥的重要功能，可通过分析不同HLA 亚型与HIV 不同的结合表位，将有利于进一步寻找增强宿主抗病毒免疫反应的方法，为了解HIV 感染和AIDS 进展的机制提供了很多线索，为寻找治疗和预防AIDS的途径提供有用的信息。但是由于不同位点在基因上的位置不同(编码区、剪切位点、基因调控区等)，增加了进一步确认候选基因和SNPs 位点的难度，对其开展功能研究也存在一定困难。随着测序技术的发展，高通量检测水平的提高，实验设计的完善，统计方法的优化及人们对基因间相互作用关系的深入研究，相信将会有更多的研究成果为艾滋病防控提供新的思路。

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