研究揭HIV能長期潛伏大腦微膠細胞 改變基因表現躲避免疫系統

撰文實習記者 楊雅涵
日期2023-06-21
研究揭HIV能長期潛伏大腦微膠細胞 改變基因表現躲避免疫系統(圖片來源:網路)
美國時間15日,北卡羅來納大學(University of North Carolina, UNC)醫學院的科學家Yuyang Tang攜加州大學聖地牙哥分校(University of California-San Diego, UCSD)、埃默里大學(Emory University)、賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)共同研究發現,人類免疫缺乏病毒(HIV)會隱藏並儲存在大腦中的微膠細胞(Microglia)。該研究發表於《Journal of Clinical Investigations》。

過去研究指出,HIV會將其DNA序列插入人體免疫細胞中,而體內部分被感染的免疫細胞會轉變為休眠潛伏狀態,進而成為HIV潛伏期。

目前,HIV仍是一種難以研究的獨特病毒,而在感染期間,HIV會攻擊CD4+ T細胞,長期下來會造成免疫缺陷。

過去研究證實,潛伏的HIV能夠隱藏在全身與血液中倖存的CD4+ T細胞中,此外,科學家們懷疑該病毒的其他儲存庫隱藏在接受抗反轉錄病毒療法(ART)治療患者的中樞神經系統(CNS)內。

此次研究首先是透過埃默里大學的耶基斯國家靈長類研究中心的獼猴大腦,進行與HIV相似的猴免疫缺陷病毒(SIV)的研究,並讓研究人員熟練提取與純化腦組織中的活細胞。

而該研究是透過物理分離技術與使用抗體選擇去除表面有微膠細胞標記的細胞,並從腦組織中的CD4+ T細胞中分離出高純度的腦髓細胞。

此外,該研究團隊還獲得了由UCSD提供的8名人體樣本,其中4名未受到HIV感染,而其餘4名受到HIV感染並接受ART治療,且8名捐贈者皆無罹患其他絕症,並願意將自己的遺體貢獻於科學。

Tang表示,微膠細胞是能存活十年的特殊免疫細胞,此次研究證實了微膠細胞是長期儲存HIV的腦庫(Brain reservoir)。與大腦外圍的病毒相比,潛伏在大腦中的HIV擁有在大腦中進行複製的能力,且隨時間的推移,HIV能夠調控表觀遺傳、控制基因表現,使該病毒靜默,進而隱藏在大腦中且不會被體內免疫細胞清除。

研究團隊指出,NF-κB信號為控制HIV在體內其他部位表達的關鍵信號傳導通路之一,當NF-κB信號被關閉時,HIV會潛伏在外周血中。

不過,Tang發現潛伏在大腦的HIV不受NF-κB信號的調控,而研究團隊尚未釐清其原因,若找出其原因,則能夠了解如何靶向與根除大腦中或外周血中的病毒。

研究團隊除了釐清腦庫的運作原理之外,並試圖還原潛伏的HIV腦庫的真實大小。

研究團隊表示,與外周血細胞(peripheral blood cells)相比,研究HIV儲存庫並分析腦組織仍是艱鉅的挑戰。由於無法安全的在接受ART治療的患者中進行細胞取樣,因此,大腦中潛在的病毒儲存庫一直是尚未解開的謎題。

目前ART僅能夠抑制HIV複製並降低其在體內的數量,無法根除潛在的HIV,且一旦停止治療後,HIV數量恐會反彈,並從潛伏期發展成後天免疫缺乏症候群(Acquired Immunodeficiency Syndrome, AIDS,又稱愛滋病)。

研究團隊表示,根除HIV與根除癌症一樣都充滿挑戰,不過,此次研究所使用的分離活腦細胞方法可以應用於未來的中樞神經系統儲存庫研究,並有助於開發出根除HIV的方法。

參考資料:https://bioengineer.org/new-research-shows-hiv-can-lie-dormant-in-the-brain/
論文:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10266791/

(編譯/楊雅涵)