羅氏454高深度測(cè)序發(fā)現(xiàn)逃脫早期免疫反應(yīng)的HIV病毒株
羅氏454高深度測(cè)序發(fā)現(xiàn)逃脫早期免疫反應(yīng)的HIV病毒株
部分HIV病毒會(huì)在感染初期逃脫體內(nèi)免疫反應(yīng)，并通過快速的基因組重組而不被免疫系統(tǒng)的識(shí)別，在受感染者體內(nèi)存活下來(lái)并進(jìn)一步繁殖。科研人員正在通過新一代測(cè)序技術(shù)，增強(qiáng)對(duì)不同HIV病毒基因組的認(rèn)知，改進(jìn)HIV疫苗設(shè)計(jì)，希望以此提高對(duì)于艾滋病病情的控制能力。
最近在《PLoS Pathogens》發(fā)表的一篇文章中1，研究人員利用羅氏454測(cè)序系統(tǒng)對(duì)數(shù)十個(gè)臨床病例的HIV-1病毒基因組進(jìn)行深度測(cè)序并進(jìn)行拼接,分析病毒變異情況。對(duì)其中一位感染者的深入研究發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)的病毒數(shù)量在早期免疫應(yīng)答后快速下降，部分逃避了免疫反應(yīng)的HIV-1病毒在體內(nèi)存活下來(lái)，并在最初的數(shù)月內(nèi)通過部分區(qū)域的基因重組，最終可以逃脫CD8+ Killer T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)而存活以及繁殖，最終對(duì)感染者造成致命性的傷害。研究者指出疫苗療法控制艾滋病發(fā)展的關(guān)鍵在于，能夠生產(chǎn)出針對(duì)病毒比較保守區(qū)域的疫苗，通過這些疫苗引發(fā)免疫應(yīng)答來(lái)殺滅病毒。過去的研究認(rèn)為，CD8+ T細(xì)胞在艾滋病毒的免疫應(yīng)答中起到重要作用，而在此次研究中發(fā)現(xiàn)，至少50%的突變發(fā)生在與CD8+ T細(xì)胞作用的HIV基因組區(qū)域。因此通過研究確定病毒保守區(qū)域，針對(duì)性地設(shè)計(jì)疫苗成為艾滋病治療突破的關(guān)鍵。
原來(lái)運(yùn)用Sanger方法的病毒序列研究由于受到測(cè)序深度的限制，只能了解到病毒群體中部分的病毒株，那些豐度較高的變異株，對(duì)于罕見的突變了解較少，而不能掌握病毒基因組變異的全貌。此次研究中，利用454測(cè)序技術(shù)，獲得了高深度的基因組測(cè)序結(jié)果，可以掌握病毒群的全貌。通過病毒基因組拼接比對(duì)，發(fā)現(xiàn)HIV-1全基因組范圍的變異，從而發(fā)現(xiàn)相對(duì)保守的病毒基因組區(qū)域。
對(duì)于HIV-1感染者數(shù)年的跟蹤研究中，測(cè)序結(jié)果表明，在感染初期病人體內(nèi)的HIV基因組多態(tài)性較低，可能患者只是受到單個(gè)病毒株的感染，然而兩個(gè)月后，病毒的突變迅速增加，尤其出現(xiàn)CD8+ T細(xì)胞識(shí)別的區(qū)域，推測(cè)CD8+ T細(xì)胞對(duì)變異起到了篩選作用。少數(shù)含有CD8+ T細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)的突變病毒株會(huì)逃脫急性免疫應(yīng)答，在感染初期消除這些個(gè)體成為艾滋病治療的重要目標(biāo)。
利用454測(cè)序技術(shù)獲得的病毒群的基因組圖譜將幫助了解病毒全體的變異情況，發(fā)現(xiàn)保守區(qū)域，并針對(duì)性的設(shè)計(jì)疫苗，為艾滋病新疫苗的研發(fā)提供新的依據(jù)。
1．Henn MR, Boutwell CL, Charlebois P, Lennon NJ, Power KA, et al. (2012) Whole Genome Deep Sequencing of HIV-1 Reveals the Impact of Early Minor. Variants Upon Immune Recognition During Acute Infection. PLoS Pathog 8(3): e1002529. doi:10.1371/journal.ppat.1002529
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