第一次深入看看艾滋病毒的个体潜在病毒储存器

潜伏水库是艾滋病毒对治愈治疗的最后堡垒。但很难摧毁，因为它是看不见的：水库港口病毒中的细胞是休眠的，所以他们的表面没有任何病毒蛋白质会给它们带走。

因此，科学家们一直在努力研究水库就像HIV病毒携带者一样没有这方面的知识，他们几乎没有希望通过治疗来消除或减少宿主，从而永久地消除艾滋病毒感染。

为了捞出宿主细胞，科学家们必须通过激活从受感染个体身上收集的细胞来重新唤醒病毒。一旦被唤醒，病毒就会产生标记宿主细胞表面的蛋白质，这让研究人员有机会发现和研究这些细胞。然而，正是重新激活病毒的过程导致了细胞生物学的变化，掩盖了它们最初的身份。因此，构成潜在“水库”的细胞(也称为潜在细胞)的真实身份仍然难以捉摸。

为了克服这个问题，格莱斯顿科学家Nadia Roan博士利用了她之前开发的一种方法，将活化的贮存细胞回溯到它们最初的潜伏状态。通过这种方法，Roan和她的团队绘制出了8个艾滋病毒携带者的宿主细胞图谱，他们最近在eLIFE杂志上发表了报告。

“我们的发现挑战了一些先前关于储层组成的假设，”罗恩说，他也是加州大学旧金山分校的泌尿学副教授。“此外，我们的储细胞详细地图将更容易在受感染的个体中找到这些细胞，这将从根本上改变潜在储细胞的研究方式。”

疯狂的方法

先前的研究表明，宿主由记忆T细胞组成，这是免疫系统中保存过去感染记忆的细胞子集。这些细胞可以在体内长时间保持静止状态，等待之前遇到的病毒的新感染唤醒它们。这使它们成为HIV的完美藏身之处。

但是记忆T细胞有很多类型，科学家们普遍认为，潜在的存储库是由记忆T细胞的随机分类组成，而不是一个特定的子集。

“如果是这样的话，针对潜在的感染细胞作为治疗策略将会更加困难，”Roan说。

以前的研究大多依赖于对细胞表面少量蛋白质的检测。然而，通过Roan的方法，她的团队可以同时跟踪近40种蛋白质，这大大提高了它们分辨相近细胞的能力。研究人员还可以比较重新激活前后的细胞群，从而将每个重新激活的细胞与与它最相似的预激活细胞进行匹配，就像回到过去一样。

“这有点像在细胞上实施面部识别技术，”Roan说。“你可以把它想象成一个人的五十年代中有一个人的照片，并试图在他们的高中年鉴中识别他们。虽然个人的看起来像年龄的年龄一样变化，但你通常可以通过寻找他们的特征的组合来识别它们。同样，潜在的细胞随着重新激活而改变，但它们仍然可以通过一次通过跟踪40个蛋白质来捕获的方式来保留一些原始身份。“

ROAN的团队对抗逆转录病毒治疗中的八个人收集的数百万细胞进行了此分析。细胞来自捐赠者的血液和肠道，后者被认为是这种治疗中个体中病毒持久性的主要部位。科学家们也从一个供体的淋巴结获得细胞。

“储存细胞存在于血液中，也存在于身体的各种组织中，”罗安实验室的高级研究员、该研究的第一作者之一杰森·内德尔曼(Jason Neidleman)说。“我们想知道血液中的储存细胞与其他地方的细胞相比如何。”

该团队首先建立了每个受感染供体的CD4+ T细胞(艾滋病毒可以感染的T细胞类型)图谱，基于这些细胞包含的40种蛋白质的分类。然后，他们将每个个体中每个重新激活的细胞与相应的图谱进行映射，以找到最相似的图谱细胞。这种最相似的细胞被认为是潜伏感染细胞的原始状态，在它从潜伏中苏醒之前。

“让我们有些吃惊的是，我们发现血液储备不是随机分布在记忆T细胞中，”格拉德斯通的科学家、该研究的共同第一作者罗晓宇博士说。相反，储存细胞在血液样本在地图册上标出几个明显的区域。更重要的是，来自不同供体的储细胞相互靠近，表明它们有共同的特征。”

当比较血液、淋巴结和肠道样本时，研究小组还发现了血液和组织细胞之间的重要差异，但也有一些共同的标记，特别是肠道和淋巴结细胞之间。

罗恩说:“人类和组织类型之间存在的共同特征给了我们希望，我们有一天可以设计一种治疗方法，一次性针对大量的宿主，并对许多受感染的人有效。”

更深入地了解水库

目前，研究小组希望利用他们的发现进一步了解储层。

罗恩说:“困扰这个领域的一个问题是，大多数宿主细胞都携带有缺陷的HIV基因组。”“这些细胞并不构成与临床最相关的艾滋病毒宿主，因为即使在它们被重新激活后，它们也不会产生传染性病毒。”

这种情况使得储层细胞难以真正重要的储层细胞 - 具有病毒基因组的复制和感染的人 - 这可以代表储层群的1％。

然而，Roan和她的团队发现，当他们使用他们识别的共享标记从供体样本中提取细胞时，他们可以获得超过50%的宿主细胞包含完整的病毒基因组的细胞群。

“这些结果表明，完整和有缺陷的病毒在不同的细胞子集中保持，”Roan说。“现在我们可以更容易地识别能够产生传染病病毒的储层细胞，我们可以开始阐明这些细胞随着时间的推移在感染的个体中持续存在。”

传染性储层细胞的另一个问题是它们非常罕见，从百万分之一的CD4 T细胞中的一部分开始 - 这使得获得足够的复制态度储层细胞来进行实验更加困难。通过允许研究人员将供体样品中的传染性储层细胞的比例增加100倍或更多，标记罗南的团队确定了这种问题。

Roan说:“通过增加我们对感染性宿主细胞的接触，我们开启了进行各种以前不可能的实验的可能性，这些实验可以极大地完善我们对宿主细胞的理解。”特别是，它可能允许发现意想不到的，甚至可能是独特的潜在标记细胞，这可以加快艾滋病毒消除新疗法的设计。“

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