Cell Rep：利用Sialyl-LewisX糖蛋白可识别在治疗期间潜藏的活跃HIV病毒库，为开发治愈HIV感染方法奠定基础
来源：本站原创 2020-08-17 15:33
2020年8月17日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国威斯达研究所等研究机构的研究人员可能发现一种新的方法来鉴定和靶向在抗逆转录病毒药物（ART）治疗期间隐藏的HIV病毒库。这一发现可能对改善HIV阳性者的长期护理具有转化意义。相关研究结果近期发表在Cell Reports期刊上，论文标题为“Sialyl-LewisX Glycoanti
2020年8月17日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国威斯达研究所等研究机构的研究人员可能发现一种新的方法来鉴定和靶向在抗逆转录病毒药物（ART）治疗期间隐藏的HIV病毒库。这一发现可能对改善HIV阳性者的长期护理具有转化意义。相关研究结果近期发表在Cell Reports期刊上，论文标题为“Sialyl-LewisX Glycoantigen Is Enriched on Cells with Persistent HIV Transcription during Therapy”。
ART极大地提高了HIV感染者的健康水平和预期寿命，抑制了这种病毒在宿主免疫细胞中的复制，阻止了疾病进展；然而，尽管接受了治疗，血液和组织中仍然存在着低量而持久的HIV病毒。这种病毒的持续存在限制了免疫恢复，并与慢性炎症水平有关，因此接受治疗的HIV感染者患多种疾病的风险较高。
这种持续性感染源于HIV能够隐藏在罕见的CD4 T细胞群体中。寻找新的标志物来识别这种病毒库，对于实现HIV的根除至关重要。
论文通讯作者、威斯达研究所疫苗与免疫治疗中心助理教授Mohamed Abdel-Mohsen博士说，“随着我们最近在糖生物学和糖免疫学领域取得的进展，我们已经清楚地认识到，存在于免疫细胞表面上的糖分子在调节它们的功能和命运方面起着至关重要的作用。然而，宿主细胞表面糖基化在HIV持久性中的相关性在很大程度上仍未被探索，这使得它成为我们理解HIV潜伏性的'暗物质'。我们首次描述了一种可以影响HIV持久性的细胞表面糖组学特征（glycomic signature）。”
持续感染的免疫细胞可以分为两类：病毒完全沉默而不产生任何病毒RNA的细胞（即沉默的HIV病毒库）；病毒产生低水平病毒RNA的细胞（即活跃的HIV病毒库）。靶向并消除这两种类型的HIV病毒库是寻求治愈HIV感染的重点。在这一探索中的一个主要挑战是，我们对这两种类型的感染细胞彼此之间以及与HIV未感染细胞之间有什么不同还没有一个清晰的认识。因此，鉴定能够区分这些细胞的标志物物是至关重要的。
在这项新的研究中，Abdel-Mohsen及其同事门使用HIV潜伏感染的原代细胞模型来描述HIV感染细胞的细胞表面糖组学特征。他们在直接从接受ART治疗的HIV感染者中分离出的CD4 T细胞中证实了他们的结果。
这些作者鉴定出一种名为“岩藻糖基化（fucosylation）”的过程，这是病毒基因组正在积极地被转录的持续感染T细胞的一种特征。岩藻糖基化是一种叫做岩藻糖的糖分子附着在存在于细胞表面的蛋白上，对T细胞的激活至关重要。
这些作者还发现，一种名为Sialyl-LewisX（SLeX）的特异性岩藻糖基化蛋白的表达可以识别体内持续性的HIV转录，而且具有高水平SLeX的原代CD4 T细胞具有更高水平的T细胞通路和已知在ART治疗期间驱动HIV转录的蛋白。在病毒转录不活跃的HIV感染细胞表面上没有发现这样的糖基化模式，这就为这两种细胞类型提供了一个区别性的特征。有趣的是，他们还发现，HIV本身会促进这些细胞表面糖组学变化。
重要的是，拥有高水平的SLeX是一些癌细胞的特征，使它们能够转移（扩散到身体的其他部位）。事实上，这些作者发现，具有高水平SLeX的HIV感染细胞富含参与血液和组织之间转运的分子途径。这些不同水平的转运可能在HIV在作为HIV在ART治疗要期间隐藏的主要场所的组织内的持续存在中发挥重要作用。
基于这些发现，还需要进一步研究岩藻糖基化在HIV持久性中的作用，以确定它如何促进HIV的持久性，以及它如何被用来靶向血液和组织中的HIV病毒库。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Florent Colomb et al. Sialyl-LewisX Glycoantigen Is Enriched on Cells with Persistent HIV Transcription during Therapy. Cell Reports, 2020, doi:10.1016/j.celrep.2020.107991.
2.Sugar-based signature identifies T cells where HIV hides despite antiretroviral therapy
https://medicalxpress.com/news/2020-08-sugar-based-signature-cells-hiv-antiretroviral.html
图片来自Cell Reports, 2020, doi:10.1016/j.celrep.2020.107991。
ART极大地提高了HIV感染者的健康水平和预期寿命，抑制了这种病毒在宿主免疫细胞中的复制，阻止了疾病进展；然而，尽管接受了治疗，血液和组织中仍然存在着低量而持久的HIV病毒。这种病毒的持续存在限制了免疫恢复，并与慢性炎症水平有关，因此接受治疗的HIV感染者患多种疾病的风险较高。
这种持续性感染源于HIV能够隐藏在罕见的CD4 T细胞群体中。寻找新的标志物来识别这种病毒库，对于实现HIV的根除至关重要。
论文通讯作者、威斯达研究所疫苗与免疫治疗中心助理教授Mohamed Abdel-Mohsen博士说，“随着我们最近在糖生物学和糖免疫学领域取得的进展，我们已经清楚地认识到，存在于免疫细胞表面上的糖分子在调节它们的功能和命运方面起着至关重要的作用。然而，宿主细胞表面糖基化在HIV持久性中的相关性在很大程度上仍未被探索，这使得它成为我们理解HIV潜伏性的'暗物质'。我们首次描述了一种可以影响HIV持久性的细胞表面糖组学特征（glycomic signature）。”
持续感染的免疫细胞可以分为两类：病毒完全沉默而不产生任何病毒RNA的细胞（即沉默的HIV病毒库）；病毒产生低水平病毒RNA的细胞（即活跃的HIV病毒库）。靶向并消除这两种类型的HIV病毒库是寻求治愈HIV感染的重点。在这一探索中的一个主要挑战是，我们对这两种类型的感染细胞彼此之间以及与HIV未感染细胞之间有什么不同还没有一个清晰的认识。因此，鉴定能够区分这些细胞的标志物物是至关重要的。
在这项新的研究中，Abdel-Mohsen及其同事门使用HIV潜伏感染的原代细胞模型来描述HIV感染细胞的细胞表面糖组学特征。他们在直接从接受ART治疗的HIV感染者中分离出的CD4 T细胞中证实了他们的结果。
这些作者鉴定出一种名为“岩藻糖基化（fucosylation）”的过程，这是病毒基因组正在积极地被转录的持续感染T细胞的一种特征。岩藻糖基化是一种叫做岩藻糖的糖分子附着在存在于细胞表面的蛋白上，对T细胞的激活至关重要。
这些作者还发现，一种名为Sialyl-LewisX（SLeX）的特异性岩藻糖基化蛋白的表达可以识别体内持续性的HIV转录，而且具有高水平SLeX的原代CD4 T细胞具有更高水平的T细胞通路和已知在ART治疗期间驱动HIV转录的蛋白。在病毒转录不活跃的HIV感染细胞表面上没有发现这样的糖基化模式，这就为这两种细胞类型提供了一个区别性的特征。有趣的是，他们还发现，HIV本身会促进这些细胞表面糖组学变化。
重要的是，拥有高水平的SLeX是一些癌细胞的特征，使它们能够转移（扩散到身体的其他部位）。事实上，这些作者发现，具有高水平SLeX的HIV感染细胞富含参与血液和组织之间转运的分子途径。这些不同水平的转运可能在HIV在作为HIV在ART治疗要期间隐藏的主要场所的组织内的持续存在中发挥重要作用。
基于这些发现，还需要进一步研究岩藻糖基化在HIV持久性中的作用，以确定它如何促进HIV的持久性，以及它如何被用来靶向血液和组织中的HIV病毒库。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Florent Colomb et al. Sialyl-LewisX Glycoantigen Is Enriched on Cells with Persistent HIV Transcription during Therapy. Cell Reports, 2020, doi:10.1016/j.celrep.2020.107991.
2.Sugar-based signature identifies T cells where HIV hides despite antiretroviral therapy
https://medicalxpress.com/news/2020-08-sugar-based-signature-cells-hiv-antiretroviral.html
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