羅氏454高深度測序發現逃脫早期免疫反應的HIV病毒株
羅氏454高深度測序發現逃脫早期免疫反應的HIV病毒株
部分HIV病毒會在感染初期逃脫體內免疫反應，并通過快速的基因組重組而不被免疫系統的識別，在受感染者體內存活下來并進一步繁殖。科研人員正在通過新一代測序技術，增強對不同HIV病毒基因組的認知，改進HIV疫苗設計，希望以此提高對于艾滋病病情的控制能力。
最近在《PLoS Pathogens》發表的一篇文章中1，研究人員利用羅氏454測序系統對數十個臨床病例的HIV-1病毒基因組進行深度測序并進行拼接,分析病毒變異情況。對其中一位感染者的深入研究發現，體內的病毒數量在早期免疫應答后快速下降，部分逃避了免疫反應的HIV-1病毒在體內存活下來，并在最初的數月內通過部分區域的基因重組，最終可以逃脫CD8+ Killer T細胞介導的免疫反應而存活以及繁殖，最終對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展的關鍵在于，能夠生產出針對病毒比較保守區域的疫苗，通過這些疫苗引發免疫應答來殺滅病毒。過去的研究認為，CD8+ T細胞在艾滋病毒的免疫應答中起到重要作用，而在此次研究中發現，至少50%的突變發生在與CD8+ T細胞作用的HIV基因組區域。因此通過研究確定病毒保守區域，針對性地設計疫苗成為艾滋病治療突破的關鍵。
原來運用Sanger方法的病毒序列研究由于受到測序深度的限制，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測序技術，獲得了高深度的基因組測序結果，可以掌握病毒群的全貌。通過病毒基因組拼接比對，發現HIV-1全基因組范圍的變異，從而發現相對保守的病毒基因組區域。
對于HIV-1感染者數年的跟蹤研究中，測序結果表明，在感染初期病人體內的HIV基因組多態性較低，可能患者只是受到單個病毒株的感染，然而兩個月后，病毒的突變迅速增加，尤其出現CD8+ T細胞識別的區域，推測CD8+ T細胞對變異起到了篩選作用。少數含有CD8+ T細胞識別位點的突變病毒株會逃脫急性免疫應答，在感染初期消除這些個體成為艾滋病治療的重要目標。
利用454測序技術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，發現保守區域，并針對性的設計疫苗，為艾滋病新疫苗的研發提供新的依據。
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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