Похожие работы
|
Обзоры редакции - страница №3/4
Таблица 5. Характеристика лии, устойчивых к заражению ВИЧ
Генетическая
Сниженная или отсутствующая экспрессия рецептора CCR5 Гены, связанные с аллелями А2 HLA класса I Иммунная Лимфоииты CD4, специфичные к ВИЧ Лимфоииты CD8, специфичные к ВИЧ Присутствие фактора CAF Повышенная активность NK-лимфоиитов Нейтрализующие антитела к клеточным белкам (например, HLA или CD4), не к белкам ВИЧ Антитела класса IgA к CCR5 в слюне и секретах половых желез
Нейтрализующие антитела класса IgA к ВИЧ в секретах половых органов
Недавно было показано, что у устойчивых к заражению ВИЧ кенийских проституток в слизистой оболочке шейки матки повышена экспрессия 15 различных белков,156 в т. ч. секреторного ингибитора лейкоцитарных протеаз — белка, который содержится в слюне и предотвращает заражение ВИЧ.157
Заключение
Спустя 25 лет, прошедших после открытия ВИЧ, мы достигли того момента, когда нам нужно сконцентрировать исследования на поиске новых способов противовирусной терапии, особенно иммунотерапии, которые позволят излечивать ВИЧ-инфекцию. И конечно же, необходима разработка новых эффективных вакцин против ВИЧ.
Новые методы, позволяющие исследовать не отдельные гены, а геном в целом, дают надежду на выявление новых мишеней для терапии.98100 Для полного устранения ВИЧ-инфекции необходимо избавиться от вируса во всех зараженных клетках, а не только в клетках иммунной системы.158 В противном случае оставшиеся зараженные клетки служат постоянным источником для заражения новых клеток и поддержания инфекции. Добиться полного устранения вируса могла бы иммунотерапия, особенно начатая на ранних сроках, когда число зараженных клеток еще невелико. Однако проблема состоит в том, как выявить и уничтожить вирус в покоящихся клетках? Возможно, здесь поможет подход, использованный для удаления интегрированной в геном ДНК ВИЧ, не приводящий к гибели зараженной клетки.159 Даже если нам удастся добиться хотя бы длительного выживания ВИЧ-инфицированных и медленного прогрессирования болезни, это уже будет большим достижением.
Эффективная вакцина против ВИЧ должна стимулировать образование нейтрализующих антител, не вызывать появления антител со слабой аффинностью, которые могут способствовать заражению ВИЧ, а также должна стимулировать врожденную иммунную систему и специфичный ответ против ВИЧ со стороны клеточного звена адаптивной иммунной системы. В создании такой вакцины может помочь исследование иммунной системы упоминавшихся выше лиц из группы риска, устойчивых к заражению ВИЧ (см. табл. 5). Введение в вакцину адъювантов, стимулирующих врожденную им
мунную систему (особенно врожденную иммунную систему слизистых оболочек), поможет адаптивной иммунной системе развить мощный специфичный ответ. Стимуляция врожденной иммунной системы важна еще и потому, что она реагирует быстро и в идеале, вызвав гибель зараженных клеток, может предотвратить распространение инфекции из очага заражения. Возможно, именно этот механизм лежит в основе устойчивости к заражению и развитию ВИЧ-инфекции у лиц из группы риска. Даже если врожденная иммунная система не уничтожит ВИЧ полностью, а лишь сдержит его распространение, это может дать достаточно времени для развития эффективного ответа со стороны адаптивной иммунной системы. Из предыдущего опыта применения вакцин мы знаем, что они не всегда могут предотвратить заражение, но облегчают течение болезни.160 Если вакцина против ВИЧ позволит снизить уровень вируса в биологических жидкостях, то это уменьшит риск передачи вируса и, таким образом, несколько замедлит распространение эпидемии ВИЧ-инфекции. Несмотря на ряд трудностей, создание вакцины против ВИЧ представляется достижимой целью: вакцины против таких ретровирусов, как вирус иммунодефицита кошек и вирус лейкоза кошек, уже созданы, успешно применяются и защищают как от заражения самим вирусом, так и зараженных им клеток.161462
Еще одна проблема — это появление новых рекомбинантных вирусов, которые могут быть устойчивы к иммунному ответу и антиретровирусным препаратам.19 До тех пор пока не создана вакцина, для предотвращения заражения можно использовать антимикробные средства.163 Высказывались предложения о профилактическом назначении антиретровирусной терапии лицам из группы риска,164 однако к этой идее нужно подходить осторожно, с учетом побочных эффектов, сопряженных с длительным приемом антиретровирусных препа-
Таблица 6. Вопросы, стоящие перед исследователями
-
Является ли снижение числа Т-лимфоцитов СЭ4 основной причиной прогрессирования ВИЧ-инфекции? Какова роль дендритных клеток в прогрессировании ВИЧ-инфекиии?
-
Какие факторы отвечают за невосприимчивость к ВИЧ- инфекиии у лиц, которые неоднократно контактировали с ВИЧ?
-
Что обусловливает медленное прогрессирование ВИЧ- инфекиии?
-
Какие еше гены влияют на течение ВИЧ-инфекции?
-
Что вызывает чрезмерную активацию иммунной системы при ВИЧ-инфекции?
-
Какие факторы обусловливают преобладания вируса 1^5 в ходе острой фазы инфекции? Что вызывает смену фенотипа вируса с К5 на Х4 в ходе прогрессирования ВИЧ- инфекции?
-
Какие механизмы направляют вирусную ДНК из цитоплазмы в ядро?
-
Какие факторы влияют на скорость репродукции вируса после его интеграции в геном?
-
Что определяет синтез вирусных мРНК и белков?
-
Существуют ли еше неизвестные механизмы, которые играют роль в зашите против ВИЧ и могут стать терапевтическими мишенями?
-
Что такое фактор САГ?
-
Какова роль Т-лимфоцитов СОЛ, вырабатывающих ИЛ-17, в течении ВИЧ-инфекции?
Какие патогенетические факторы определяют развитие неврологических и других осложнений ВИЧ-инфекции?
Рис. 3. ВИЧ и зараженные им клетки могут индуцировать секрецию интерферонов типа 1 плазмацитоподобными дендритными клетками (ПДК) (7). Эти цитокины (2) повышают синтез фактора TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand — белок, вызывающий апоптоз), который, связываясь со своим рецептором (DR5), ведет к апоптозу.84 Этот отрицательный эффект интерферона уравновешивается тем, что он стимулирует NK-лимфоциты и Т-лимфоциты Р).'24 Как ВИЧ, так и интерферон-а стимулируют образование клеточной 2,3-диоксигеназы индоламинов (2,3-ДИ) дендритными клетками (4). Этот фермент снижает концентрацию триптофана, что приводит к снижению активности клеток иммунной системы.166 Кроме того, 2,3-ДИ и интерферон-а (ИФН-а) стимулируют CD8 Т-лимфоциты и регуляторные Т-лимфоциты, которые могут как усиливать, так и подавлять иммунный ответ. Таким образом 2,3-ДИ и интерферон-а регулируют прогрессирование ВИЧ-инфекции. Оптимальная активация регуляторных Т-лимфоцитов наблюдается в модели непатогенной инфекции, вызванной вирусом иммунодефицита обезьян у приматов.82'55'145
ратов. Необходимо дальнейшее изучение влияния хронического воспаления и других факторов на развитие сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний у ВИЧ-инфицированных. Ряд злокачественных новообразований может возникать в результате как хронической активации иммунной системы, так и иммунодефицита.165
Вопросы, важные для планирования дальнейших исследований в области ВИЧ-инфекции, перечислены в табл. 6.
При создании вакцины против ВИЧ или лекарственных препаратов необходимо учитывать положительные и отрицательные стороны хронической активации иммунной системы (см. соответствующий раздел). Исследования непатогенного вируса иммунодефицита обезьян могут помочь пролить свет на этот вопрос. Активация иммунной системы на начальных стадиях инфекции дает благоприятный эффект, поскольку стимулирует как врожденный, так и адаптивный иммунный ответ на ВИЧ. На поздних стадиях хроническая активация иммунной системы может оказывать истощающее влияние на нее (например, приводя к гибели клеток путем апоп- тоза). Повышение активности клеточной 2,3-диоксиге- назы индоламинов, которая снижает уровень триптофана, а также обладает другими эффектами, приводит к снижению активности иммунной системы, включая выработку интерферона.84’124'166 Среди других подходов — использование регуляторных Т-лимфоцитов и стимуляция экспрессии белка ро-1.81,82,144,145 Однако эти методы нужно применять очень осторожно, поскольку активация иммунной системы важна как для поддержания иммунитета против ВИЧ, так и для нормального ответа на вакцинацию и терапию. Таким образом, оптимальным представляется стимуляция раннего специфичного ответа на ВИЧ с последующей экспрессией факторов, которые сдержат чрезмерную активацию иммунной системы (рис. З).82,84,124,144,146,166 Знания, полученные при изучении иммунной системы больных с длительным
бессимптомным течением ВИЧ-инфекции и больных из группы риска, устойчивых к заражению, а также инфекции, вызванной непатогенным вирусом иммунодефицита обезьян, могут помочь в разработке оптимального подхода к терапии ВИЧ-инфекции.
Благодарности
Автор благодарит за финансовую поддержку Национальные институты здоровья США(грантыи01 AI041531 и R01AI056992), Фонд Кэмбелла, Фонд Стенли С. Лан- гендорфа и программу исследований в области ВИЧ и СПИДа, Калифорнийский университет. Автор также благодарит Brigitte Autran, Cecilia Cheng-Mayer, Alan Landay и Guido Silvestři за ценные замечания и Kaylynn Peter за помощь в подготовке настоящего обзора.
Литература
-
Gottlieb MD, Schroff R, Schanker HM, et al. Pneumocystis carinii pneumonia and mucosal candidiasis in previously healthy homosexual men. N Engl J Med 1981; 305:1425-1431.
-
Barre-Sinoussi F, Chermann J-C, Rey F, et al. Isolation of a T-lym- photropic retrovirus from a patient at risk for acquired immune deficiency syndrome (AIDS). Science 1983; 220:868-871.
-
Gallo RC, Salahuddin SZ, Popovic M, et al. Frequent detection and isolation of cytopathic retroviruses (HTLV-III) from patients with AIDS and at risk for AIDS. Science 1984; 224:500-503.
-
Levy JA, Hoffman AD, Kramer SM, et al. Isolation of lymphocyto- pathic retroviruses from San Francisco patients with AIDS. Science 1984; 225:840-842.
-
Jaffe HW, Bregman DJ, Selik RM. Acquired immune deficiency syndrome in the United States: the first 1,000 cases. ] Infect Dis 1983; 148:339-345.
-
National Institutes of Health. http://www.aidsinfo.nih.gov/Drug- sNew/SearchResults.aspx?Menultem=Drugs&AlphaLetter=AII. AIDS info: Offering information on HIV/AIDS Treatment, Prevention, and Research. [Accessed 22 October 2008].
-
Levy JA. HIV and the pathogenesis of AIDS. 3rd ed. Washington, DC: American Society of Microbiology; 2007.
-
Gao F, Robertson DL, Carruthers CD, et al. An isolate of human immunodeficiency virus type 1 originally classified as subtype I represents a complex mosaic comprising three different group M subtypes (A, G, and I). J Virol 1998; 72:10234-10241.
-
Robertson DL, Sharp PM, McCutchan FE, Hahn BH. Recombination in HIV-1. Nature 1995; 374:124-126.
-
Anderson JP, Rodrigo AG, Learn GH, et al. Testing the hypothesis of a recombinant origin of human immunodeficiency virus type 1 subtype E. J Virol 2000; 74:10752-10765.
-
Abecasis AB, Lemey P, Vidal N, et al. Recombination confounds the early evolutionary history of human immunodeficiency virus type 1: subtype G is a circulating recombinant form.) Virol 2007; 81:8543- 8551.
-
Clavel F, Guetard D, Brun-Vezinet F, et al. Isolation of a new human retrovirus from West African patients with AIDS. Science 1986; 233:343-346.
-
Peeters M, Toure-Kane C, Nkengasong JN. Genetic diversity of HIV in Africa: impact on diagnosis, treatment, vaccine development and trials. AIDS 2003; 17:2547-2560.
-
John-Stewart GC, Nduati RW, Rousseau CM, et al. Subtype C is associated with increased vaginal shedding of HIV-1. J Infect Dis 2005; 192:492-496.
-
Jeeninga RE, Hoogenkamp M, Armand-Ugon M, et al. Functional differences between the long terminal repeat transcriptional promoters of human immunodeficiency virus type 1 subtypes A through G. J Virol 2000; 74:3740-3751.
-
Dirac AMG, Huthoff H, Kjems J, Berkhout B. Requirements for RNA heterodimerization of the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) and HIV-2 genomes. J Gen Virol 2002; 83:2533-2542.
-
Levy JA. Is HIV superinfection worrisome? Lancet 2003; 361:98-99.
-
Casado C, Pernas M, Alvaro T, et al. Coinfection and superinfection inpatients with long-term, nonprogressive HIV-1 disease. J Infect Dis 2007; 196:895-899.
-
Fultz PN. HIV-1 superinfections: omens for vaccine efficacy? AIDS 2004; 18:115-119.
-
Smith DM, Richman DD, Little SJ. HIV superinfection. J Infect Dis 2005; 192:438-444.
-
Arien KK, Abraha A, Quinones-Mateu ME, et al. The replicative fitness of primary human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) group M, HIV-1 group O, and HIV-2 isolates. J Virol 2005; 79:8979-8990.
-
Kaleebu P, French N, Mahe C, et al. Effect of human immunodeficiency virus (HIV) type 1 envelope subtypes A and D on disease progression in a large cohort of HIV-1-positive persons in Uganda. J Infect Dis 2002; 185:1244-1250.
-
Rowland-]ones SL, Whittle HC. Out of Africa: what can we learn from HIV-2 about protective immunity to HIV-1 ? Nat Immunol 2007; 8:329-331.
-
Reeves JD, Doms RW. Human immunodeficiency virus type 2. J Gen Virol 2002; 83:1253-1265.
-
Keys B, Karis), Fadeel B, et al. V3 sequences of paired HIV-1 isolates from blood and cerebrospinal fluid cluster according to host and show variation related to the clinical stage of disease. Virology 1993; 196:475-483.
-
Wong JK, Ignacio CC, Torriani F, et al. In vivo compartmentalization of human immunodeficiency virus: evidence from the examination of pol sequences from autopsy tissues. J Virol 1997; 71:2059-2071.
-
Fulcher JA, Hwangbo Y, Zioni R, et al. Compartmentalization of human immunodeficiency virus type 1 between blood monocytes and CD4R T cells during infection. J Virol 2004; 78:7883-7893.
-
Bushman FD, Hoffmann C, Ronen K, etal. Massively parallel pyrose- quencing in HIV research. AIDS 2008; 22:1411-1415.
-
Berger EA, Murphy PM, Farber JM. Chemokine receptors as HIV-1 coreceptors: roles in viral entry, tropism, and disease. Annu Rev Immunol 1999; 17:657-700.
-
Tersmette M, de Goede REY, BertJM, etal. Differential syncytium-in- ducing capacity of human immunodeficiency virus isolates: frequent detection of syncytium-inducing isolates in patients with acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) and AIDS-related complex. J Virol 1988; 62:2026-2032.
-
Edinger AL, Clements JE, Doms RW. Chemokine and orphan receptors in HIV-2 and SIV tropism and pathogenesis. Virology 1999; 260:211-221.
-
HarouseJM, Bhat S, Spitalnik SL, et al. Inhibition of entry of HIV-1 in neural cell lines by antibodies against galactosyl ceramide. Science 1991; 253:320-323.
-
Yahi N, Baghdiguian S, Moreau H, Fantini J. Galactosyl ceramide (or a closely related molecule) is the receptor for human immunodeficiency virus type 1 on human colon epithelial HT29 cells. J Virol 1992; 66:4848-4854.
-
Furuta Y, Eriksson K, Svennerholm B, et al. Infection of vaginal and colonic epithelial cells by the human immunodeficiency virus type 1 is neutralized by antibodies raised against conserved epitopes in the envelope glycoprotein gp120. Proc Natl Acad Sci U S A 1994; 91:12559-12563.
-
Robinson WE Jr, Montefiori DC, Mitchell WM. Antibody-dependent enhancement of human immunodeficiency virus type 1 infection. Lancet 1988; i:790-794.
-
Homsy J, Meyer M, Tateno M, Clarkson S, Levy JA. The Fc and not the CD4 receptor mediates antibody enhancement of HIV infection in human cells. Science 1989; 244:1357-1360.
-
Hioe CE, Bastiani L, Hildreth JE, Zolla-Pazner S. Role of cellular adhesion molecules in HIV type 1 infection and their impact on virus neutralization. AIDS Res Hum Retroviruses 1998; 14:S124-S254.
-
Bounou S, Leclerc JE, Tremblay MJ. Presence of host ICAM-1 in laboratory and clinical strains of human immunodeficiency virus type 1 increases virus infectivity and CD4(R)-T- cell depletion in human lymphoid tissue, a major site of replication in vivo. J Virol 2002; 76:1004-1014.
-
Arthos J, Cicala C, Martinelli E, et al. HIV-1 envelope protein binds to and signals through integrin alpha4beta7, the gut mucosal homing receptor for peripheral T cells. Nat Immunol 2008; 9:301-309.
-
Keele BF, Giorgi EE, Salazar-Gonzalez JF, et al. Identification and characterization of transmitted and early founder virus envelopes in primary HIV-1 infection. Proc Natl Acad Sci U S A 2008; 105:7552- 7557.
-
Levy JA. The transmission of AIDS: the case of the infected cell. JAMA 1988; 259:3037-3038.
-
Phillips DM, Bourinbaiar AS. Mechanism of HIV spread from lymphocytes to epithelia. Virology 1992; 186:261-273.
-
Kaizu M, Weiler AM, Weisgrau KL, et al. Repeated intravaginal inoculation with cell-associated simian immunodeficiency virus results in persistent infection of nonhuman primates. J Infect Dis 2006; 194:912-916.
-
Gupta P, Mellors J, Kingsley L, et al. High viral load in semen of human immunodeficiency virus type 1-infected men at all stages of disease and its reduction by therapy with protease and nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors. J Virol 1997; 71:6271-6275.
-
Hollingsworth TD, Anderson RM, Fraser C. HIV-1 transmission, by stage of infection. J Infect Dis 2008; 198:687-693.
-
Atkins MC, Carlin EM, Emery VC, Griffiths PD, Boag F. Fluctuations of HIV load in semen of HIV positive patients with newly acquired sexually transmitted diseases. BMJ 1996; 313:341-342.
-
Halperin DT, Bailey RC. Male circumcision and HIV infection: 10 years and counting. Lancet 1999; 354:1813-1815.
-
Auvert B, Taljaard D, Lagarde E, et al. Randomized, controlled intervention trial of male circumcision for reduction of HIV infection risk: the ANRS 1265 Trial. PLoS Med 2005; 2:e298.
-
Coombs RW, Reichelderfer PS, Landay AL. Recent observations on HIV type-1 infection in the genital tract of men and women. AIDS 2003; 17:455-480.
-
Zhang Z, Schuler T, Zupancic M, et al. Sexual transmission and propagation of SIV and HIV in resting and activated CD4R T cells. Science 1999; 286:1353-1357.
-
Padian NS, van der Straten A, Ramjee C, et al. Diaphragm and lubricant gel for prevention of HIV acquisition in southern African women: a randomised controlled trial. Lancet 2007; 370:251-261.
-
Tachet A, Dulioust E, Salmon D, et al. Detection and quantification of HIV-1 in semen: identification of a subpopulation of men at high potential risk of viral sexual transmission. AIDS 1999; 13:823-831.
-
Munch ), Rucker E, Standker L, et al. Semen-derived amyloid fibrils drastically enhance HIV infection. Cell 2007; 131:1059-1071.
-
Zack JA, Arrigo SJ, Weitsman SR, et al. HIV-1 entry into quiescent primary lymphocytes: molecular analysis reveals a labile, latent viral structure. Cell 1990; 61:213-222.
-
Greco C, Fujimura SH, Mourich DV, Levy JA. Differential effects of human immunodeficiency virus isolates on beta-chemokine and gamma interferon production and on cell proliferation. J Virol 1999; 73:1528-1534.
-
Cocchi F, DeVico AL, Garzino-Demo A, et al. Identification of RANTES, MIP-1alpha, and MIP-1beta as the major HIV-suppressive factors produced by CD8R T cells. Science 1995; 270:1811-1815.
-
Agosto LM, Yu JJ, Dai J, et al. HIV-1 integrates into resting CD4R T cells even at low inoculums as demonstrated with an improved assay for HIV-1 integration. Virology 2007; 368:60-72.
-
Siliciano JD, Siliciano RF. Latency and viral persistence in HIV-1 infection. J Clin Invest 2000; 106:823-825.
-
Moore JP, Kitchen SG, Pugach P, Zack ZA. The CCR5 and CXCR4 coreceptors: central to understanding the transmission and pathogenesis of human immunodeficiency virus type 1 infection. AIDS Res Hum Retroviruses 2004; 20:111-126.
-
Kwa D, Vingerhoed J, Boeser B, Schuitemaker H. Increased in vitro cytopathicity of CC chemokine receptor 5-restricted human immunodeficiency virus type 1 primary isolates correlates with a progressive clinical course of infection. J Infect Dis 2003; 187:1397-1403.
-
Singh A, Collman RG. Heterogeneous spectrum of coreceptor usage among variants within a dualtropic human immunodeficiency virus type 1 primary-isolate quasispecies. J Virol 2000; 74:10229-10235.
<< предыдущая страница следующая страница >>
|