艾滋病病毒为何“毒丁兴旺”?
作者:aids 更新日期:2015-08-24 来源:艾滋病公益检测网 浏览量:次 文字大小:[大][中][小]
中国科学院昆明动物研究所的一个研究团队在2015年6月15日的学术期刊《艾滋病研究和人类逆转录病毒》上发表了题为《缅甸北部一株新HIV病毒重组株CRF01_AE/B/C的接近全长的鉴定》的论文,介绍了对一位缅甸籍长途卡车司机身上发现的新艾滋病病毒(HIV)测序的结果。研究人员认为,这一变异病毒株是世界上最复杂的HIV,比之前最复杂的其他各种HIV-1病毒株亚型还要复杂。□张田勘
艾滋病病毒不断“扩军”
迄今,研究人员发现,HIV在世界范围有237种亚型。而且,研究人员估计,由于HIV有天生的易变性,因此,未来HIV的亚型还会不断增多,HIV这个大家族还会“扩军”壮大,变得“毒丁兴旺”。现在,中国研究人员新发现的这株最复杂的HIV病毒株就是证明。
中国研究人员实际上并未分离这一病毒,而是通过基因测序结果,证实了这一病毒株的存在。研究人员直接从患者的血浆中提取出病毒的RNA(核酸),并经过逆转录和扩增,获得相关基因序列,进行了测序和分析。
这一新发现的最复杂的HIV病毒株被命名为08mLDTD011,08指的是2008年,当时该长途卡车司机从云南入境,m指的是缅甸(Myanmar),LDTD指的是长途卡车司机(Long-distance truck driver),011是后续编号。
这一发现涉及HIV的分类,同时也再次指出人类战胜艾滋病的艰巨性,因为HIV很复杂,而复杂的原因就是它会多变,而多变的原因是,HIV与人类免疫系统有着道高一尺,魔高一丈的较量,为了避免人体免疫系统的追杀,HIV便在自己的外壳和包膜的蛋白成分上频频重组和变化,换成不同的马甲,让人体免疫系统无法识别它,从而逃避免疫系统的追杀。由此,需要知道HIV的分类。
国际病毒分类委员会根据在全球流行的HIV血清学反应和病毒核酸序列测定将HIV分为HIV-1和HIV-2两大类型,而主要的区分标准是免疫印迹结果。目前世界各地的艾滋病主要由HIV-1引起。HIV-2引发的艾滋病主要在西非流行,其致病力低于HIV-1,传播速度也比HIV-1慢。HIV-1和HIV-2在基因序列上差异很大,它们的包膜糖蛋白常常不能引起交叉免疫反应。
HIV-1有9个基因,由此国际病毒分类委员会把HIV-1进行更细的分类,分为组、亚型、亚亚型、流行重组型。
HIV频频出现新成员的机理
现在,研究人员对于HIV的来源有了比较认同的结论,HIV-1来自于非洲黑猩猩,HIV-2来自于非洲黑白眉猴,它们是通过种属屏障从猴、猩猩传播到人,可能的途径是当地捕食灵长类动物,从而让灵长类动物身上的艾滋病病毒(SIV)传播到人身上,并进化为HIV。
HIV与SIV一样,入侵人体后并非是整个病毒都进入细胞内部,而是在人的细胞表面留存一小段来自病毒蛋白质的多肽。这些多肽通常会被人体细胞的组织相容性复合物(MHC)结合在细胞表面。这样就把有外来微生物入侵的信息传递给T淋巴细胞,然后这些被入侵的细胞会被免疫系统标记,最后被免疫系统清除。
这就导致了HIV与人体免疫系统的较量。一方面,HIV会频频发生变化,不让免疫系统标记它并清除它。HIV变化的目的就是让组织相容性复合物不能与其结合以便标记它。因此,人体细胞的组织相容性复合物也需要随着HIV的变化而变化才能把HIV入侵的信息传递给机体免疫系统。组织相容性复合物也是一个大家族,也会有多种变体,以应对和结合变化的HIV。
其中一种特别的变种HLA-B57:01基因能有效抑制HIV的复制,因为HLA-B57:01基因编码的蛋白能与HIV外壳蛋白gap的一段多肽很好地结合,如此,就可以把HIV入侵的信息递呈到T淋巴细胞,从而被后者识别和攻击。在这种情况下,HIV求生的本能就决定了它必须变化,以躲避人体组织相容性复合物的识别。
识别HIV家族树的方法
由于HIV不断变化形成更多的亚型和亚亚型,因而人体内的免疫系统和人们研制的药物也必须要随着HIV的变化而变化,否则就不可能抑制HIV,更谈不上战胜艾滋病。例如,迄今研究人员已经发现,HIV有237种亚型,从理论上讲,如果要使药物有效,就必须研发237种药物。
但是,研究人员可以从HIV的相似性入手来研发药物,因此一种药物可能抗御几十种或上百种HIV。例如,美国洛克菲勒大学分子免疫学实验室的弗洛里安·克莱因等人研制了一种抗体,称为3BNC117,可以广泛抑制237种HIV毒株中的195种。但是,这已经是治疗艾滋病最有效和作用最广泛的药物了。
问题的关键是,如果能追踪到HIV的家族树,把相同和相似的亚型归到一类或一大类中,就可以研发出抗HIV的更广谱的药物。
现在研究人员认为,如果两株分离的HIV遗传物质的核酸序列越接近,他们可能越晚从共同的祖先那分开,也即它们有更多的相似性,亲缘关系就越近。如此,研究人员就可以追踪到HIV的传播扩散方式,进而研发对HIV针对性更强和更广谱杀伤力的药物。
现在,研究人员认为,如果两个人携带的HIV的核酸序列差异小于1.5%,很可能这两个人来自于同一个传染群体,他们身上的HIV更具有亲缘性。因为,HIV在传代过程中的突变率是恒定的,因此,可以设计相似的药物来抗御这两种HIV。更重要的是,研究人员可以据此构建一个生物分子钟来推算携带者是何时感染病毒的,从而对感染者进行更符合个体特征和符合HIV特性的治疗。
现在,美国、欧洲和非洲一些国家的研究人员提出了一个庞大的计划,对20000多名HIV感染者提取HIV,并对HIV进行基因组测序。这些HIV携带者来自于四个泛撒哈拉地区的国家。研究人员希望通过对HIV的测序来研究和了解HIV的系统进化,并通过这种系统进化来预测新的感染的发生率,由此,也可以评估今天抗御HIV的各种措施是否有效,是否需要改进。