PNAS破譯艾滋病病毒的作戰計劃

日期：2013-04-03 08:56:31

來自Los Alamos國家實驗室和賓夕法尼亞大學的科學家們，在一項新研究中確定了艾滋病病毒傳播性HIV-1從前未知的特性。從一名慢性感染者處成功傳播到新個體體內，這些HIV-1病毒顯著抵抗了初始感染時強有力的人類免疫反應機制，且它們覆蓋著更大數量的包膜蛋白，從而幫助了它們接近并進入到宿主細胞中。

這些研究結果將有助于疫苗設計和解讀疫苗實驗，并提供關于病毒/宿主感染動態基礎生物學的新認識。相關論文發表在《美國科學院院刊》（PNAS）上。

在每次艾滋病感染的過程中，HIV-1病毒都會在感染者體內發生演變以逃避宿主天然免疫應答，適應感染個體體內的局部環境。由于HIV演變非常迅速且廣泛，每個個體在感染的數年時間內都會獲得并潛藏一組復雜，且非常多樣的病毒。然而當HIV通過伴侶向新個體傳播時，在伴侶體內一組多樣的病毒中，通常只有一種病毒會被傳播建立新的感染。

新研究發現了能夠將成功轉移到新宿主的那些特定病毒，與存在于慢性感染個體內的大量病毒群，區別開來的特異性特征。

“這些能夠突破傳播障礙感染新個體的病毒尤其具有傳染性，且適應性強。通過這項研究，我們現在更好地了解了決定這種適應性的生物學，”Los Alamos國家實驗室科學家Bette Korber說。

研究小組希望通過研究確定，與那些通常從長期慢性感染者處分離出的病毒相比，成功傳播至新患者的病毒是否可能共享了一些獨特的生物學性質。為此，賓夕法尼亞大學研究小組克隆了來自急性感染的一組完整病毒和來自慢性感染者的一組病毒，通過測量有可能與病毒成功建立新感染相關的病毒數量，來確定它們的特征。他們發現了一些明顯的相關性。例如，傳播病毒更加具有傳染性，每個病毒包含更多的保護性“包膜”；包膜是病毒利用進入宿主細胞的蛋白。

研究小組還發現了另一個有趣的特性，其有可能是新病毒感染一種普遍特征：傳播HIV能夠在存在α-干擾素的條件下良好地復制和生長。生成α-干擾素是人體對一種新感染做出先天免疫反應的一部分。新病毒感染一旦在我們體內啟動，感染部位的局部免疫系統就會開始分泌稱作細胞因子的分子。細胞因子具有普遍的抗病毒活性，能夠抑制新感染病毒生成。α-干擾素是其中一種強有力的細胞因子。

在HIV感染的早期，這一先天免疫反應會提升到稱作“細胞因子風暴”（ cytokine storm）的激烈水平，然后在感染過程中逐步回落。一種新傳播HIV要成功建立感染，它必須在面對這種細胞因子風暴的情況下，在新宿主中生長和擴增。盡管典型慢性病毒對于α-干擾素敏感，且受到其抑制，傳播HIV-1卻能夠在存在α-干擾素的條件下良好的生長。