王福生、白凡合作揭示慢性HIV感染者T细胞动态变化及ART治疗的影响

人类免疫缺陷病毒 （HIV） 的感染是全球范围内一个重要的公共卫生问题。HIV是一种以免疫系统为攻击目标的逆转录病毒，1981年在美国被首次发现。人体一旦感染HIV，如果不加干预，体内CD4+ T细胞数目会逐渐减少，免疫系统功能部分或完全丧失，最终会发展为艾滋病 （AIDS） 。

在HIV感染过程中，CD4+ T细胞是HIV攻击的主要靶细胞，而CD8+ T细胞是发挥抗病毒作用的主要细胞。已知CD4+T细胞数量的减少和CD8+ T细胞功能的紊乱在AIDS进展中起着非常重要的作用，但T细胞由许多高度特化的具有不同免疫功能的亚群组成，HIV感染后不同亚群分别产生怎样的变化值得深入探究。

近日，中国人民解放军总医院第五医学中心 王福生 院士团队与北京大学生物医学前沿创新中心 （BIOPIC） 、北京未来基因诊断高精尖创新中心 （ICG） 、生命科学学院 白凡 教授团队合作，在 Cell Discovery 期刊在线发表了题为： Global transcriptomic characterization of T cells in individuals with chronic HIV-1 infection 的研究论文。

该研究采用单细胞多组学技术和流式细胞荧光分选技术， 全面分析了慢性HIV感染期间T细胞亚群的免疫学特征和变化。

该研究分别富集了来自4名健康个体 （HD组） 和 14名慢性 HIV感染者外周血中的CD4+ T和CD8+ T 细胞，慢性HIV感染者包括 9个来自未经治疗的HIV感染者的样本 （TP组） 和8个接受抗逆转录病毒治疗的样本 （ART组） ，其中3名感染者提供了ART治疗前后匹配的样本 （图1） 。结合单细胞转录组以及免疫组学数据，研究人员深度解析了HIV感染和ART治疗后T细胞的细胞组成和功能状态的动态变化。

图1：研究流程示意图与T细胞亚群图谱

研究人员发现，HIV感染者外周血中CD4+ Naive和CD8+ Naive细胞显著下降，具有高细胞毒性和克隆扩增的CD4+ T和CD8+ T细胞亚群显著增加；ART治疗后，效应型T细胞相对数量减少，同时CD4+ Naive和CD8+ Naive细胞的数量有所回升，但无法恢复到健康人的水平和状态。重要的是，本研究发现一群高表达GNLY基因的效应型CD4+ T和CD8+ T细胞，这些细胞在ART治疗后，不同于其他效应型T细胞，其相对比例不降反升 （图2） 。

图2：CD4+ T和CD8+ T细胞的组成变化图谱

研究者利用基于T细胞组成的层次聚类方法，将样本分成对应不同临床结果的三组 （图3） 。值得注意的是，ART治疗后的HIV感染者被分成了免疫响应良好和不良的两组。通过进一步扩大ART治疗队列发现，CD4+ Effector-GNLY和CD8+ Effector-GNLY细胞的比例同HIV感染者ART治疗后较差的免疫重建状态相关。

图3：高表达GNLY的T细胞在慢性HIV感染者中的临床意义

该研究深度解析了慢性HIV感染者外周血中T细胞亚群组成和状态的动态变化及ART治疗的影响，为临床诊断和科学研究提供了丰富的资源，有助于更好地了解慢性HIV感染期间的免疫反应，启发新的治疗思路。