熊 競，叢 喆，魏 強(qiáng)

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院，醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物研究所，衛(wèi)生部人類疾病比較醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家中醫(yī)藥管理局人類疾病動物模型三級實(shí)驗(yàn)室，北京 100021)

1 感染細(xì)胞表面CD4受體及共受體CCR5、CXCR4下調(diào)介導(dǎo)的超感染抵抗

細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究表明，HIV/SIV感染后，Vpu、Env、Nef三種HIV蛋白通過不同下調(diào)細(xì)胞表面CD4受體表達(dá)［6］，從而抑制了二次攻擊毒株感染細(xì)胞。

Benson等［7］將 SIV的nef基因穩(wěn)定轉(zhuǎn)染至CD4+T細(xì)胞，檢測發(fā)現(xiàn)Nef蛋白表達(dá)強(qiáng)烈抑制了細(xì)胞表面表達(dá)CD4受體，而對細(xì)胞內(nèi)CD4的整體表達(dá)水平?jīng)]有顯著影響。然后使用等量HIV感染5個(gè)表達(dá)Nef蛋白的細(xì)胞株及3個(gè)Nef蛋白表達(dá)陰性的細(xì)胞株，結(jié)果表明 Nef蛋白陰性的細(xì)胞株感染效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Nef蛋白陽性細(xì)胞。從中可推斷超感染抵抗與表面CD4表達(dá)的下降有關(guān)。W ildum等［8］使用表達(dá)紅色熒光蛋白的vpu、env、nef某一基因突變株感染T細(xì)胞然后用帶有綠色熒光蛋白的野生毒株再次感染。發(fā)現(xiàn)感染表達(dá)Nef蛋白的HIV的T細(xì)胞從病毒基因表達(dá)的一開始就下調(diào)CD4；而Vpu、Env兩種蛋白下調(diào) CD4的強(qiáng)度相對于Nef蛋白而言較弱，對于超感染的抵抗強(qiáng)度也較弱，再次反映了CD4下調(diào)與超感染抵抗正相關(guān)。除了能夠下調(diào)感染細(xì)胞表面的CD4，病毒Nef蛋白也可以下調(diào)細(xì)胞表面CCR5［9］以及 CXCR4受體［10］，因此 CCR5、CXCR4表達(dá)下調(diào)對超感染也有一定抑制作用。

另使用的共受體不同的HIV-1毒株研究發(fā)現(xiàn)，感染早期出現(xiàn)的CCR5嗜性病毒不能使CD4下調(diào)，但感染晚期出現(xiàn)的CXCR4或CXCR4/CCR5雙嗜性病毒可明顯地下調(diào) CD4表面表達(dá)［11］。與此一致，Lusso等［12］發(fā)現(xiàn)HIV-1巨噬細(xì)胞嗜性非細(xì)胞病變株不能下調(diào)CD4，因此也不能抵抗致病性HIV病毒株對易感T細(xì)胞克隆株的再次感染。從另一角度反映了CD4下調(diào)與超感染抵抗正相關(guān)。

然而HIV-1感染的T細(xì)胞中CD4下調(diào)動力學(xué)分析對該假說提出了疑問。CD4在感染兩天后開始下調(diào)，此時(shí)距細(xì)胞進(jìn)入死亡階段僅有幾小時(shí)。在這么短的時(shí)間內(nèi)，T細(xì)胞發(fā)生超感染的幾率非常小，因此CD4的下調(diào)的作用也不大。而且，CD4的下調(diào)在初始T淋巴細(xì)胞中發(fā)生地更晚?；颊咧蠬IV感染的細(xì)胞半衰期預(yù)計(jì)為1～2d。Voldky等［13］已證實(shí)超感染抵抗早在HIV初次感染的4～24h以內(nèi)就已建立。因此CD4下調(diào)的動力學(xué)暗示HIV超感染抵抗的建立并不受CD4下調(diào)的控制。CD4下調(diào)最主要的目的不見得是抵抗超感染，而是提高病毒復(fù)制力并促進(jìn)子代病毒的釋放。其次HIV抑制 CD4表達(dá)和二次感染可能是為了阻止未成熟的細(xì)胞死亡以增加病毒在細(xì)胞內(nèi)的有效復(fù)制。CD4下調(diào)等細(xì)胞水平上的也僅勉強(qiáng)用來解釋感染細(xì)胞如何抑制再次感染，但是如何抑制隨后的病毒感染動物體內(nèi)未感染細(xì)胞的仍無法解釋。

2 阻斷超感染病毒復(fù)制周期

部分研究顯示，細(xì)胞水平上存在與CD4下調(diào)不相關(guān)的來抵抗 HIV超感染。Volsky等［13］證明在受HIV感染的T細(xì)胞仍表達(dá)高水平的CD4分子，但其仍然可抵制 HIV超感染。這些可能由于初次感染的病毒蛋白表達(dá)抑制了二次攻擊毒株復(fù)制周期中的某一步，因而抑制了超感染。

有研究表明超感染病毒整合過程受抑制可抵抗超感染。Levin等［14，15］指出在新近感染的細(xì)胞內(nèi)整合頻率由Rev蛋白來調(diào)節(jié)。感染了rev基因缺失的目的細(xì)胞中的整合事件至少比野生毒株感染高出5倍。Rev蛋白對于第二株感染病毒的抑制作用在第一株病毒感染了4～8h以后可觀察到，這與Rev蛋白的表達(dá)相一致。

HIV病毒蛋白基因轉(zhuǎn)染進(jìn)細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn) F12-HIV的Gag、Vif、Nef蛋白都改變了超感染HIV毒株的復(fù)制［16］。此外，F(xiàn)ackler等發(fā)現(xiàn)Nef蛋白表達(dá)完全抑制了超感染HIV毒株，在其復(fù)制的晚期。Nef蛋白干擾了Gag蛋白p41前蛋白裂解成p17和p24從而抑制病毒復(fù)制［17］。

3 CD8+T、CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的特異性免疫反應(yīng)抵抗超感染

在動物體內(nèi)無論是初次感染或超感染都主要由免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)，同時(shí)二次攻擊病毒還可能感染體內(nèi)未感染細(xì)胞，這使動物超感染防御遠(yuǎn)不止細(xì)胞水平上的SIR。

CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用是宿主體內(nèi)適應(yīng)性免疫反應(yīng)的重要組成部分。初次感染或接種減毒活疫苗后通常產(chǎn)生顯著的病毒特異性 CD8+CTL反應(yīng)［18，19］。初次感染時(shí)產(chǎn)生病毒特異性 CD8+CTL反應(yīng)與病毒血癥的清除和病毒復(fù)制的抑制情況相符，而且CD8+T能控制初次感染病毒的致病性。然而以上只是病毒特異性 CD8+CTL在控制初次HIV感染時(shí)的作用［20］。雖然一些研究者稱減毒活疫苗所誘導(dǎo)的病毒特異性CD8+CTL與其后的超感染抵抗相關(guān)，另一些研究則沒有觀察到相應(yīng)現(xiàn)象并對病毒特異性CD8+CTL反應(yīng)在超感染抵抗中的作用產(chǎn)生質(zhì)疑。

為了明確病毒特異性CD8+CTL反應(yīng)在超感染抵抗中的作用，Stebbings等［21］研究結(jié)果顯示所有CD8+T細(xì)胞敲除的免疫猴均對野生毒株產(chǎn)生抵抗，這說明CTL在接種35周后的超感染抵抗作用中并不起主要作用。隨后Stebbings等又進(jìn)一步驗(yàn)證了，對照組及CD8+T細(xì)胞敲除的實(shí)驗(yàn)組在攻毒后均沒有可檢測到的超感染，這表明病毒特異性CD8+CTL反應(yīng)不是介導(dǎo)抵抗急性超感染的主要因素。以上說明CD8+T細(xì)胞對于控制初始SIV病毒血癥十分重要，但是在接種減毒活疫苗后對抗超感染中不起關(guān)鍵作用。

CD4+T細(xì)胞是特異性免疫反應(yīng)的重要組成部分同時(shí)也是HIV攻擊的目的細(xì)胞，由于其特殊性，對該部分功能的研究較局限，有深入挖掘的必要。就目前的研究結(jié)果來看限制性CD4+T細(xì)胞反應(yīng)對超感染有一定抑制作用。Salha等［22］使用SIVmacC8和SIVmacJ5減毒活疫苗對恒河猴進(jìn)行感染或假感染后再攻入SHIV89.6，然后通過HTA技術(shù)長期跟蹤監(jiān)測其CD4細(xì)胞受體庫。在所有抵御病毒攻擊的恒河猴中，其早期感染時(shí)CD4受體庫中TRBV(受體β可變區(qū))多樣性減少且有一些優(yōu)勢 CD4+T細(xì)胞克隆。而未受保護(hù)的恒河猴T細(xì)胞庫中TRBV多樣性仍較高。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)急性感染期時(shí)維持CD4+T細(xì)胞受體庫成熟的重要性，并指出限制性CD4+T細(xì)胞與超感染抵抗作用相關(guān)。

4 中和抗體在超感染保護(hù)中的作用

宿主對病毒感染的常規(guī)反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生特異性中和抗體，與病毒結(jié)合使之失活。然而在HIV感染后宿主體內(nèi)中和抗體反應(yīng)對超感染發(fā)生的抑制作用還存在爭議。

研究表明在感染過程中感染者能夠產(chǎn)生具有交叉保護(hù)作用的中和抗體。有效的中和抗體用在動物模型中，能夠完全阻止 SHIV感染［23］。Smith等［24］研究發(fā)現(xiàn)3個(gè)HIV-1二次感染的患者的交叉保護(hù)和自身的中和抗體應(yīng)答都要弱于沒有發(fā)生HIV-1二次感染的患者。

而另一些研究卻顯示，中和抗體反應(yīng)不是超感染抵抗的關(guān)鍵因素。Blish等［25］發(fā)現(xiàn)盡管有相對強(qiáng)烈的中和抗體反應(yīng)HIV-1超感染仍然發(fā)生。研究者測定了6名在初次感染后的1～5年中再次感染了HIV的女性體內(nèi)中和抗體反應(yīng)，并與18名未再次感染的女性作對比。再次感染之前超感染組的中和抗體反應(yīng)的幅度和效能與對照組相比沒有明顯差別，并且超感染組還產(chǎn)生了相對廣泛和有效地中和抗體反應(yīng)。此外，大部分超感染個(gè)體在再次感染前，體中存在中和抗體可以中和第二感染毒株。超感染個(gè)體與未發(fā)生超感染個(gè)體的中和抗體水平無顯著差異，另一些實(shí)驗(yàn)也有類似結(jié)論得出［5］。

還有研究指出自身中和抗體在那些病毒載量較高者體內(nèi)是無效的，因?yàn)椴《緯掷m(xù)產(chǎn)生中和抗體逃逸株，但在病毒載量較低者體內(nèi)可能有一定作用［26］。有動物模型的研究表明，需要高濃度的中和抗體才能保護(hù)動物不被感染［27］。

從以上各種研究中可推測，中和抗體可能在超感染抵抗中發(fā)揮一定的作用，但并不是核心。

5 小結(jié)

超感染及超感染防御現(xiàn)象的出現(xiàn)，反映了機(jī)體不完全的免疫保護(hù)反應(yīng)，對目前的疫苗研究策略也提出了重要的警示。HIV超感染抵抗的研究亟待闡明，其對HIV的治療、行為干預(yù)和疾病控制等一系列策略將產(chǎn)生重要影響。但無論是CD4受體下調(diào)、CD8+T、CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的特異性免疫反應(yīng)、還是中和抗體，都不能被充分證實(shí)，超感染保護(hù)更可能是細(xì)胞水平上的超感染抵抗與特異性免疫反應(yīng)共同作用的結(jié)果。此外，固有免疫的作用也應(yīng)引起足夠的重視。

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