UCSF和Gladstone研究所Nadia Roan和Melanie Ott组在Immunity发表了一项重要的HIV治愈生物标记物研究,这是该组在HIV功能性治愈领域的最新结果。
本项研究探讨了驱动淋巴细胞介导HIV反弹控制的细胞内外机制。实现抗逆转录病毒治疗(ART)中断后对病毒的有效控制是治愈研究的核心目标。研究者通过整合四个独立临床队列(CLEAR, TEACH, REDUC和ACTG A5345)中接受试验性停药(ATI)的感染者数据,利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)、CyTOF以及转录组学等深度多组学手段,旨在鉴定能够预测并驱动病毒反弹延迟的关键免疫决定因素。
研究表明,淋巴细胞介导的病毒控制受细胞外免疫格局的显著影响。通过CyTOF分析,研究者鉴定出两类关键的免疫细胞亚群:一群高表达CD103且具有干细胞标记物的干细胞样CD8 T细胞,以及一群非典型的NK细胞亚群。这些细胞在治疗中断前的高丰度预示着更长的病毒控制时间。这些发现表明,机体预先存在的免疫机制,特别是具备组织驻留潜力且能维持长效效应功能的淋巴细胞群,构成了抑制病毒从储藏库中苏醒并扩增的首道外源性防线。
通过对CD4 T细胞的内在转录组进行深入挖掘,研究锁定并表征了两个关键的内源性调控基因,ZNF254和DDIT4。功能实验证实,ZNF254作为一种锌指转录因子,能够通过表观遗传修饰直接抑制HIV启动子的活性。更具临床意义的是,研究发现DDIT4(DNA损伤诱导转录因子4)在抑制病毒转录方面表现出极强的效力。机制分析显示,DDIT4通过干扰病毒转录过程,显著降低了新合成病毒RNA的水平,从而在分子层面实现了对病毒复制的内在限制。
研究进一步证明,操纵宿主细胞的代谢路径可以强化这一内源性抗病毒机制。研究者发现,临床常用药物二甲双胍(Metformin)能够有效诱导DDIT4的表达。在接受二甲双胍治疗的患者中,DDIT4的上调不仅与病毒储库规模的减小显著相关,还与治疗中断后病毒反弹时间的显著延迟密切相关。这一结果建立了“药物诱导-基因激活-病毒抑制”的直接联系,为通过老药新用激活内源性病毒沉默基因提供了坚实的证据。
