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目的:艾滋病即获得性免疫缺陷综合征(acquiredimmunodeficiencysyndrome,AIDS),是由人类免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiencyvirus,HIV)引起的一种免疫缺陷性疾病,该病毒主要侵犯CD4+T细胞,HIV侵入CD4+T细胞后,一方面可整合到细胞染色体上,随细胞分裂而传至子代,长期潜伏;另一方面可大量繁殖,造成感染细胞的死亡,导致免疫活性细胞,尤其是辅助性T细胞(Th)的减少;同时伴有多种细胞因子产生障碍,导致免疫缺陷而合并多种机会性感染及继发性肿瘤,最后病人因丧失免疫功能而死亡。
T细胞可以介导迟发型超敏性反应、抗胞内病原体感染、抗肿瘤免疫、同种移植排斥反应等细胞免疫效应。由T细胞介导的细胞免疫主要由二种不同的T细胞亚群参与,一种是CD4+的辅助性T细胞(Th),该细胞和抗原起反应后可分泌IFN-γ等细胞因子;另一种是CD8+的细胞毒性T细胞(cytotoxicTlymphocytes,CTL),对靶细胞有特异杀伤作用并分泌IFN-γ等细胞因子。研究发现CTL应答是在HIV感染急性期能测出的最早的HIV特异性免疫应答反应,HIV-1特异性CTL在抗HIV-1感染的免疫应答中起重要作用。HIV感染后病情进展缓慢或长期不进展者HIV特异性CTL功能强,抗逆转录病毒治疗有效者CTL功能明显增高。大量体内体外实验表明Th应答在活化CTL中起重要作用,有必要对CTL和Th功能同时进行研究。评价HIV特异性IFN-γ分泌性T细胞功能对疫苗开发和免疫治疗具有重要意义。
国外研究特异性IFN-γ分泌性T细胞或CTL功能时,使用的表位多为欧美流行毒株HIV-1B、HIV-1C及HIV-1A/E亚型,研究对象多为非洲和欧美人群,国内研究使用的表位为HIV-1B亚型,且集中在对CTL应答的研究上。由于我国人群的人种特性与非洲及白种人不同,且我国的主要流行毒株为HIV-B’亚型,目前有关中国患者针对HIV-1B’亚型的特异性T细胞应答与疾病进展相关性的研究尚未见报道,因此,研究我国HIV/AIDS患者特异性IFN-γ分泌性T细胞功能及其与疾病进展的关系具有重要意义。
本研究用覆盖中国主要流行毒株HIV-1B’亚型结构蛋白Gag全长的54个重叠多肽作为抗原,评价58名中国HIV/AIDS患者的IFN-γ分泌性T细胞功能。
方法1.研究对象:由中国医科大学艾滋病研究所艾滋病确认实验室经Genelab公司蛋白印迹试剂盒确认为阳性的HIV/AIDS患者58例。所有标本均在未接受抗病毒治疗情况下采集。疾病分期根据《中华人民共和国HIV/AIDS诊断标准》,疾病长期不进展者(longtermnonprogressor,LTNP):CD4+T淋巴细胞≥500×106/L,感染HIV10年以上,未经抗病毒治疗,无艾滋病指征性疾病;无症状HIV感染期:除LTNP以外,CD4+T淋巴细胞≥200×106/L,无艾滋病指征性疾病;AIDS期:CD4+T淋巴细胞<200×106/L或有艾滋病指征性疾病。58例HIV/AIDS患者包括15例疾病长期不进展者,33例无症状HIV感染者,10例AIDS患者。6名健康志愿者作为对照。
2.标本收集:收集患者EDTA抗凝全血20ml,Ficoll-paque密度梯度离心法提取外周血单个核细胞(PBMC)。
3.HIV-1多肽:覆盖HIV-1B’亚型Gagp17、p24和p2p7p1p6全长的54个重叠多肽由自动多肽合成机(MBS396,AdvancedChemTech,Louisville,KY)合成(西安美联公司),其中每个多肽长15-22个氨基酸,相邻多肽间重叠10个氨基酸。
4.IFN-γELISPOT法测定T细胞应答:采用美国BD公司IFN-γELISPOT试剂盒测定。用IFN-γ捕获抗体包被PVDF膜96孔板,每孔加入100μl浓度为2-3×106/ml的患者PB-MC,同时加入上述HIV-1多肽;阳性对照孔加入PHA作为质控,阴性对照孔加入完全培养基,37℃,5%CO2孵育20-24小时。加入生物素标记的检测抗体,室温孵育2小时后加入辣根过氧化酶标记的链菌亲和素,1小时后加入显色剂,30min后终止反应。经美国CTL公司ELISPOT分析仪读取孔中斑点个数,减去阴性对照孔的平均值后根据孔中细胞浓度计算每106个PBMC中点形成细胞个数(spotformingcells,SFC)结果为点形成单位(spotformingunit,SFU)。SFU高于阴性对照平均值2个标准差以上为阳性。对反应宽度(引起每个患者发生特异性应答的肽段个数)和反应强度(每个患者各个阳性孔中斑点计数之和)2项指标进行比较分析。
5.CD4+T细胞绝对计数:将20μlCD4/CD8/CD3三色单抗(BECTONDICKINSON)加入绝对计数管中,加入50μl抗凝全血,室温避光15min,加入免洗溶血素450μl,室温避光15min,FACSCalibor(BECTONDICKINSON)检测,MULTISET软件进行自动分析,计算CD4+、CD8+、CD3+淋巴细胞绝对值及相应比值等。
6.病毒载量测定:以200μl血浆采用标准版模板制备法提取RNA,用美国Roche公司的COBASAMPLICOR自动载量仪RT-PCR方法测定病毒载量。检测范围为400-750,000copies/ml。
7.统计学分析:用SPSS11.5统计软件包进行统计学分析。用单因素方差分析(onewayANOVA)进行多组间的均值比较。用Pearson相关系数来比较反应强度及反应宽度与CD4+T淋巴细胞绝对计数及HIV-1RNA病毒载量的相关性。
结果1.中国HIV/AIDS患者特异性T细胞对不同HIV-1B’Gag表位的应答情况:
58名患者中,75.0%识别p17;86.7%识别p24;75.0%识别p2p7p1p6;各患者对于多肽表位的识别情况不同,其中对p24-19和p17-5的识别百分率最高,分别为43.10%和41.38%。
2.中国不同疾病进程HIV/AIDS患者识别HIV-1B’Gag表位的反应宽度和反应强度比较:
将患者按照疾病进展程度分为3组:长期不进展者、无症状HIV感染者和AIDS患者。单因素方差分析显示:3组患者识别HIV-1多肽发生特异性T细胞应答的反应宽度为长期不进展者>无症状HIV感染者>AIDS患者,其中长期不进展者反应宽度显著高于其他2组患者(p=0.001,p=0.005),3组患者识别HIV-1多肽的反应强度亦为长期不进展者>无症状HIV感染者>AIDS患者,但未发现显著性差异(p>0.05)。
3.中国HIV/AIDS患者识别HIV-1B’Gag表位的反应宽度、反应强度和病毒载量、CD4+T淋巴细胞绝对计数相关性:
患者识别HIV-1B’多肽发生特异性T细胞应答的反应宽度与病毒载量呈显著负相关(r=-0.374,p=0.004),与患者CD4+T淋巴细胞绝对计数呈显著正相关(r=0.425,p=0.001)。患者识别HIV-1多肽的反应强度与病毒载量呈显著负相关(r=-0.285,p=0.030),与患者CD4+T淋巴细胞绝对计数呈正相关趋势(r=0.159,p>0.05),但无显著性差异。
4.中国健康人群对HIV-1B’Gag表位的应答情况
6例健康对照中未发现对HIV-1多肽的特异性反应。
结论1.中国HIV/AIDS患者HIV-1B’特异性IFN-γ分泌性T细胞功能与病毒载量显著负相关,提示HIV-1B’特异性IFN-γ分泌性T细胞在控制HIV病毒血症中起重要作用。
2.HIV感染的疾病长期不进展者HIV-1B’特异性IFN-γ分泌性T细胞功能显著高于无症状HIV感染者和AIDS患者,提示HIV/AIDS患者病程随HIV特异性IFN-γ分泌性T细胞功能下降而进展。