艾滋病毒传播是一个重大的全球健康挑战,抗逆转录病毒疗法(ART)的出现大大降低了发达国家和发展中国家与艾滋病毒相关的发病率和死亡率。尽管抗逆转录病毒疗法显著降低了体循环中的病毒载量至临床无法检测的水平,但它并不能完全消除病毒。即使经过多年的长期抗逆转录病毒治疗,艾滋病毒仍在组织和细胞库中建立病毒库,导致很难彻底清除艾滋病毒。因此,了解组织内HIV特异性免疫反应对于开发能够清除病毒的免疫疗法至关重要。
十二指肠是抑制性抗逆转录病毒治疗期间HIV持续存在的主要部位,尽管它含有大量的组织驻留记忆(Trm)CD8+T细胞,但十二指肠Trm CD8+T细胞在病毒控制中的作用尚不明确。
近日,来自南非夸祖鲁-纳塔尔大学的科学家们在JCI insight期刊上发表题为“Differential localization and limited cytotoxic potential of
duodenal CD8+ T cells”的研究论文,作者检测了HIV感染者(PLHIV)和健康对照者十二指肠组织中CD8+T细胞的空间定位、表型和功能。结果表明,十二指肠CD8+Trm细胞具有有限的穿孔素介导的细胞溶解潜能,并且在空间上与HIV敏感的固有层 CD4+T细胞分离。这些发现表明未来可能的肠道粘膜病毒抑制或根除干预措施可能需要独立于CD8+T细胞穿孔素介导机制的措施,或应侧重于将细胞毒性CD8+T细胞重新定位到HIV持续存在的部位。
实验部分
在实验部分,作者招募了55名受试者,包括未感染HIV(n=17)、未经治疗的无症状HIV感染者(PLHIV)(n=22)和接受治疗的PLHIV(n=16),分析十二指肠组织活检和外周血样本。
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利用TissueGnostics公司的TissueFAXS成像系统对十二指肠组织石蜡切片进行免疫荧光成像,并利用TissueQuest 定量分析系统评估PLHIV和HIV未感染者的7个十二指肠活检CD4+和 CD8+T细胞的丰度,结果表明十二指肠内CD8+T细胞的密度高于CD4+T细胞的密度,表明ART不能完全恢复十二指肠中的T细胞稳态。
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接下来,作者研究了十二指肠内常驻记忆CD4+和CD8+T细胞的空间定位。在这部分中,作者使用TissueQuest 定量分析系统根据形态学参数对十二指肠进行了组织区域识别,将其分为IE(上皮内)和LP(固有层)两部分。CD69和CD103(αE整合素)表达被视为组织驻留记忆的标志物,分析显示,CD8+T细胞主要与十二指肠上皮的CD103共定位,而CD103–CD8+T细胞主要定位于LP;相反,CD4+T细胞大多为CD103-细胞,位于LP中,而CD103+CD4+T细胞位于十二指肠上皮中,并且,定量结果表明十二指肠组织中CD8+T细胞的CD103表达密度明显高于CD4+T细胞。
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随后,作者对上皮内的CD103+CD8+T进行功能分析,同样对组织样本进行免疫荧光染色与精准定量, 定量图像结果分析显示,十二指肠组织内CD103–GrzB+CD8+T细胞密度高于CD103+Grz B+CD8+T细胞密度,表明十二指肠CD8+T细胞的细胞毒性潜能显著降低。
后续实验进一步发现,十二指肠中HIV特异性CD8+T细胞具有更多的多功能性,能够同时产生IFN-γ、TNF、IL-2和/或脱颗粒物(CD107a),表明十二指肠CD8+T细胞主要通过分泌促炎细胞因子来介导其效应器功能。并且同时证明ART确实有效抑制了十二指肠组织中病毒的产生。
应用意义
本文中,作者通过分析TissurFAXS系统精准分析了Trm CD8+T细胞相对于CD4+T细胞不同的组织定位潜能,表明其与HIV易感LP CD4+T细胞群体存在空间分离,这一重要结果的得出表明,该空间分布可能会影响十二指肠中Trm CD8+T细胞清除HIV感染的CD4+T细胞的能力,因此,为未来艾滋病的治疗提供了新的治疗方向。