李 珍 王 蕊 陸小凡 粟 斌 張 欣 張 彤 吳 昊 黃曉婕
(首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院,感染性疾病臨床研究中心,艾滋病研究北京市重點實驗室,北京 100069)
雙陰性(double-negative,DN)T 細胞是一種獨特的T 細胞亞群,僅占外周血總T 細胞的1%~3%,其表面表達TCRαβ 或TCRγδ,但不表達CD4 和CD8[1]。越來越多的研究認為,DN T 細胞在調節(jié)固有免疫和適應性免疫應答中發(fā)揮重要作用。
研究發(fā)現(xiàn),猴免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus,SIV)感染、CD4+T 細胞減少的白眉猴中,DN T 細胞可補償輔助T 細胞的功能,維持正常的免疫功能[2-3]。而在HIV急性感染者中,DN T細胞的比例與疾病進展相關,并可預測免疫活化的調定點[4-5]。早期ART 有效抑制HIV 復制,降低T 細胞免疫活化,促進CD4+T細胞數(shù)量恢復。然而,早期ART后HIV 感染者DN T 細胞數(shù)量和表型的變化尚不清楚。DN T 細胞是多克隆的細胞群,70%以上為γδ T細胞[6-7]。外周血γδ T細胞主要分為Vδ1和Vδ2 T細胞兩個亞群,參與抗HIV 感染免疫應答及疾病進展[8-9]。因此,本研究將DN T 細胞分為Vδ1、Vδ2 和Vδ1/2negT 細胞三個亞群,闡明早期ART 后HIV 感染者DN T細胞各亞群數(shù)量和表型的變化。
1.1 資料
1.1.1 研究對象 入組HIV 急性期感染者39 例,來源于北京佑安醫(yī)院HIV 急性期感染者臨床研究隊列[8]。入組標準:①男男性行為接觸者人群(MSM);②HIV 急性期感染:HIV-1 抗體陰性或抗體不確定,HIV RNA 陽性[10];③接受早期ART,并完成96 周隨訪。排除標準:合并乙肝、丙肝或結核感染者和合并機會性感染者。年齡和性別相匹配的HIV陰性者為健康對照組(n=21)。所有參與者均簽署知情同意書,本研究已通過首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院倫理委員會的審批(批準編號:2020-147;2021-371)。
1.1.2 流式抗體 PE 標記的抗人Vδ2TCR mAb(IMMU389,Beckman Coulter 公司,美國);FITC 標記的抗人Vδ1TCR mAb(TS8.2,Pierce 公司,美國);APC 標記的抗人HLA-DR mAb(L243)、Percp-cy5.5標記的抗人CD38 mAb(HIT2)、PE-cy7 標記的抗人CD3 mAb(UCHT1)、APC-cy7 標記的抗人CD8 mAb(SK1)、BV421 標記的抗人CD4 mAb(RPA-T4)和對應的同型抗體(Biolegend公司,美國)。
1.1.3 其他材料 RPMI1640 培養(yǎng)基(Hyclone 公司,美國);牛血清白蛋白(中國醫(yī)學科學院生物醫(yī)學工程研究所,中國);1×PBS(pH=7.2~7.4)(Gibco公司,美國);FACS Calibur TruCount計數(shù)管和Canto Ⅱ流式細胞儀(BD公司,美國)。
1.2 方法
1.2.1 T 淋巴細胞絕對計數(shù) 采用FACS Calibur TruCount 計數(shù)管和多色標記抗體(CD3/CD4/CD8/CD45)標記細胞,流式細胞儀檢測CD3+、CD4+和CD8+T細胞的百分比和絕對數(shù)。
1.2.2 病毒載量檢測 血漿病毒載量采用雅培Real-time HIV-1 M2000 系統(tǒng)進行檢測,最低檢測限為40拷貝/ml。
1.2.3 流式細胞術 取分離的PBMCs,流式洗液(PBS+1%BSA)洗滌后,1 500 r/min 離心5 min;熒光抗體標記細胞,同時設定單陽對照和同型對照管,室溫避光孵育20 min。洗滌細胞后,加入300 μl 2%多聚甲醛固定液。流式細胞儀采集數(shù)據(jù),F(xiàn)lowJo(V10.8)分析數(shù)據(jù)(圖1)。
圖1 流式細胞數(shù)據(jù)分析流程圖Fig.1 Flow chart diagram of flow cytometry data analysis
1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS21.0 和GraphPad Prism 9.3 統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)和作圖。數(shù)據(jù)以表示。計量資料比較采用獨立樣本t檢驗,兩組間各參數(shù)的比較采用Mann-WhitneyU檢驗,ART 治療前后各參數(shù)的比較采用配對t檢驗,Spearman 秩和相關法分析變量之間的相關性,P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 一般資料分析 HIV 急性期感染者平均感染時間為(58.40±18.50)d,年齡與健康對照組相比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。ART 96 周后,CD4+T 細胞數(shù)量較基線顯著增加(P<0.000 1,表1)。
表1 健康對照組和HIV急性期感染者的基礎資料()Tab.1 Basic characteristics of HCs and AHIs()
表1 健康對照組和HIV急性期感染者的基礎資料()Tab.1 Basic characteristics of HCs and AHIs()
Note:Comparison of CD4+T cell counts at baseline and 96 weeks after ART,1)P<0.000 1.NA.Not applied;HCs.Healthy controls;AHIs.Acute HIV-infected individuals.
2.2 DN T細胞數(shù)量的比較 HIV急性感染者DN T細胞的比例顯著低于健康對照組。ART 96 周后HIV 感染者DN T 細胞的比例較基線時增加,但仍低于健康對照組(圖2A)。此外,HIV 感染者DN T 細胞的比例與基線CD4+T細胞計數(shù)和病毒載量無相關性,而與ART 96 周后CD4+T 細胞的數(shù)量呈顯著正相關(圖2B~D)。
圖2 健康對照組、HIV 急性期感染者0 周和ART 96 周后DN T細胞數(shù)量的比較Fig.2 Comparisons of frequencies of DN T cells among HCs,AHIs at 0 week and 96 weeks after ART
2.3 早期ART 對HIV 感染者DN T 細胞亞群比例的影響 與健康對照組相比較,HIV 急性期感染者0 周和ART 96 周后,Vδ1 T 細胞的比例均顯著升高,Vδ2 T 細胞的比例顯著降低,而三組間Vδ1/2negT 細胞的比例差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05,圖3A~C)。相關性分析結果顯示,ART 96周后感染者CD4+T細胞的數(shù)量與Vδ1 T細胞和Vδ2 T細胞的比例無相關性,而與Vδ1/2negT細胞的比例呈負相關趨勢(圖3D~E)。
圖3 早期ART對HIV感染者DN T細胞亞群比例的影響Fig.3 Effects of early ART on frequencies of DN T cell subsets in AHIs
2.4 DN T 細胞亞群活化水平的比較 HIV 急性期感染者Vδ1、Vδ2 和Vδ1/2negT 細胞的活化水平均顯著高于健康對照組。早期ART 96周后Vδ1和Vδ2 T細胞的活化水平降低,與健康對照組相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。然而,ART 96 周后Vδ1/2negT細胞的活化水平仍顯著高于健康對照組(圖4)。
圖4 健康對照組、HIV 急性期感染者0 周和ART 96 周后DN T細胞亞群活化水平的比較Fig.4 Comparison of activation of DN T cell subsets among HCs,AHIs at 0 week and 96 weeks after ART
2.5 HIV 感染者DN T 細胞亞群活化與病毒載量和CD4+T 細胞計數(shù)的相關性 如圖5 所示,Vδ2 T 細胞的活化與病毒載量呈正相關,Vδ1 和Vδ1/2negT 細胞的活化與病毒載量無相關性(圖5A~C)。基線(0周)時,Vδ1和Vδ2 T細胞的活化與CD4+T細胞計數(shù)呈顯著負相關,而Vδ1/2negT 細胞的活化與CD4+T 細胞計數(shù)無相關性(圖5D~F)。ART 96 周后,Vδ1/2negT 細胞的活化與CD4+T 細胞計數(shù)呈負相關趨勢,而Vδ1 和Vδ2 T 細胞的活化CD4+T 細胞計數(shù)無相關性(圖5G~I)。
圖5 DN T 細胞亞群活化與病毒載量和CD4+T 細胞數(shù)量的相關性Fig.5 Correlations between activation of DN T cell subsets and plasma viral load or CD4+T cell counts
DN T細胞兼有輔助T細胞和調節(jié)性T細胞的功能,在炎癥、免疫性疾病和癌癥中起重要作用[7]。而DN T 細胞在HIV 急性期感染中的研究相對較少。本研究發(fā)現(xiàn)HIV 急性感染者DN T 細胞的比例顯著降低,盡管早期ART 使DN T 細胞的數(shù)量增加,但仍低于健康對照組。ART 后,DN T 細胞的比例與CD4+T 細胞計數(shù)呈正相關。該結果表明,即使在HIV 感染急性期開始啟動ART,DN T 細胞的數(shù)量仍不能完全恢復,進而影響CD4+T細胞的恢復,引起免疫重建不良。免疫重建不良者DN T 細胞的比例低于免疫重建良好者[11]。
DN T細胞是一種多克隆細胞群,但目前尚無特定的表型來進行亞群分類[6-7]。由于DN T 細胞大部分是γδ T 細胞,本研究將DN T 細胞分為Vδ1、Vδ2和Vδ1/2negT 細胞三個細胞亞群,發(fā)現(xiàn)HIV 急性期感染者Vδ1 T細胞的比例顯著增加,Vδ2 T細胞的比例顯著降低。早期ART 不能降低Vδ1 T 細胞的比例,也不能使Vδ2 T 細胞的比例完全恢復。Vδ1 T 細胞是IL-17分泌的主要來源,HIV 感染者疾病快速進展IL-17+γδ T 細胞比例的增加,與免疫活化顯著相關[9,12]。因此,Vδ1 T 細胞數(shù)量的增加可能與免疫活化及炎癥的持續(xù)存在有關。此外,HIV 感染者Vδ1/2negT 細胞的比例與健康對照組無顯著差異,并與ART 96 周后CD4+T 細胞的數(shù)量呈負相關趨勢,提示Vδ1/2negT細胞可能抑制CD4+T細胞的增殖。
免疫活化是HIV 感染的主要特征,也是影響ART 后HIV 感染者免疫重建的主要因素之一[13]。與既往研究結果一致[9,14],本研究發(fā)現(xiàn)HIV 急性期感染者Vδ1 和Vδ2 T 細胞的活化水平顯著升高,與疾病進展密切相關。早期ART使Vδ1和Vδ2 T細胞的活化水平正?;?,但ART后Vδ1/2negT細胞的活化水平仍高于健康對照組,與CD4+T 細胞計數(shù)呈負相關趨勢。該結果提示,ART 后Vδ1/2negT 細胞持續(xù)活化可能與CD4+T 細胞恢復不良有關。有研究報道,免疫重建不良者TGF-β+DN T 細胞的比例低于免疫重建良好者[11]。TGF-β 是一種抗炎因子,ART 后HIV 感染者TGF-β 分泌持續(xù)減少,而促炎因子IFN-γ、TNF-α 等分泌增加,使Vδ1/2negT 細胞持續(xù)活化[15-16]。
此外,ART 后Vδ1/2negT 細胞持續(xù)高水平活化,可能與低水平HIV復制有關。TCRα/β+DN T細胞和γδ T 細胞中可檢測到HIV DNA,靜止的CD4-T 細胞中存在少量HIV gag 蛋白表達[17-19]。而CHENEY等[20]認為,DN T 細胞中HIV DNA 的存在,是ART 后病毒學抑制失敗引起的,并不是真正有效的病毒庫。本研究尚未檢測HIV 感染者DN T 細胞亞群中HIV-DNA 的含量及其功能,需在今后的研究中完善。