人類(lèi)免疫缺陷病毒 (HIV) 是一種難以征服的獨(dú)特病毒。該病毒能 特異性感染并殺死關(guān)鍵免疫系統(tǒng)中的免疫細(xì)胞，從而導(dǎo)致免疫缺陷。盡管抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法可以成功阻止病毒進(jìn)一步復(fù)制，但它無(wú)法治愈艾滋病。其中原因在于 HIV能將病毒基因整合到宿主免疫細(xì)胞基因組。極低數(shù)量被感染的免疫細(xì)胞會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，這些HIV潛伏的休眠細(xì)胞可以存活幾年乃至幾十年，形成免疫逃逸，使病人終生感染。更糟糕的是，如果停止抗病毒治療，這些潛伏病毒會(huì)快速反彈并重新引發(fā) HIV 感染以至發(fā)展成為免疫缺陷綜合癥， 即艾滋病 ?？梢?jiàn)，清除這些能長(zhǎng)期潛伏的病毒庫(kù)是治愈HIV感染的關(guān)鍵所在。

近日， 位于美國(guó)北卡萊羅納大學(xué)醫(yī)學(xué)院HIV治愈中心和生物化學(xué)及生物物理系江國(guó)春教授課題組和美國(guó)多家實(shí)驗(yàn)室攜手合作在Journal of Clinical Investigation上發(fā)表了題為Brain microglia serve as a persistent HIV reservoir despite durable antiretroviral therapy的研究，該研究證實(shí)，HIV能長(zhǎng)期潛伏于腦小膠質(zhì)細(xì)胞 —— 一種在大腦中能存活數(shù)十年的特殊免疫細(xì)胞——從而形成中樞神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)定HIV病毒庫(kù)，為徹底治愈HIV帶來(lái)前所未有的新挑戰(zhàn)。

該文章的第一作者兼共同通訊作者，傳染病科醫(yī)學(xué)系教授及UNC HIV 治療中心成員 唐玉陽(yáng) 博士介紹說(shuō)：“腦小膠質(zhì)細(xì)胞能否作為潛在而持久腦病毒庫(kù)幾十年來(lái)爭(zhēng)論不休。原因在于缺乏直接證據(jù)證明這些細(xì)胞是否編碼活病毒。這直接導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)艾滋病感染研究及相關(guān)藥物開(kāi)發(fā)長(zhǎng)期停滯不前。該團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，成功從剛死亡捐獻(xiàn)者的腦組織中分離活細(xì)胞， 再展開(kāi)進(jìn)一步研究以探索這些腦細(xì)胞是否存在潛伏可復(fù)制HIV病毒。這一新的平臺(tái)技術(shù)為未來(lái)研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)HIV潛伏儲(chǔ)存庫(kù)以及最終根除 HIV 提供了一個(gè)新思路?！?/p>

過(guò)去幾十年的研究表明，潛伏HIV 可以隱藏在外周血細(xì)胞中少數(shù)幸存的免疫細(xì)胞中， 即CD4+ T 淋巴細(xì)胞， 形成外周血潛伏病毒庫(kù)。長(zhǎng)期以來(lái)， 科學(xué)家一直懷疑中樞神經(jīng)系統(tǒng) 內(nèi)可能隱藏獨(dú)特細(xì)胞病毒庫(kù)，這些潛伏病毒庫(kù)可能會(huì)重新復(fù)制并隨著血液循環(huán)從腦流動(dòng)至外周血引發(fā)人體系統(tǒng)新感染。但與研究外周血細(xì)胞病毒庫(kù)不同，研究 HIV病毒腦潛伏面臨極大挑戰(zhàn)， 因?yàn)楂@取新鮮人腦組織面臨倫理困境， 從而無(wú)法在人群中對(duì)其中的腦細(xì)胞進(jìn)行安全采樣和研究。雖然可以用腦脊液作為實(shí)驗(yàn)材料來(lái)研究其中的HIV及其病毒基因序列片段， 近而從病毒演化的角度來(lái)間接推測(cè)HIV及其潛伏， 但是此方法難以分辨病毒的細(xì)胞學(xué)來(lái)源， 根據(jù)病毒序列更難以回答諸如HIV可否復(fù)制及其分子機(jī)理等病毒學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題。這些挑戰(zhàn)致使相關(guān)HIV腦潛伏病毒庫(kù)的假設(shè)長(zhǎng)期爭(zhēng)論不休， 相關(guān)研究因而長(zhǎng)期停滯不前。因此，多年來(lái)大腦中是否存在可復(fù)制潛伏HIV病毒庫(kù)一直是個(gè)謎團(tuán)。

江國(guó)春教授團(tuán)隊(duì)決定另辟蹊徑， 決定從致病性猴免疫缺陷病毒 (SIV)入手。SIV 是一種與 HIV 密切相關(guān)的病毒，其在獼猴中的感染， 治療及潛伏和HIV在人體中狀況高度相似。該團(tuán)隊(duì)用SIV 感染的獼猴大腦作為研究材料首先摸索能否從腦中直接分離及純化出腦細(xì)胞。研究人員使用物理分離和抗體選擇“兩步法”成功獲得腦細(xì)胞。然后，該團(tuán)隊(duì)再分離出其中極少量可能被HIV感染的 淋巴細(xì)胞，最后從猴腦中成功獲取高度純化腦的髓系細(xì)胞。進(jìn)一步研究證實(shí)所純化分離的腦髓系細(xì)胞幾乎全是腦小膠質(zhì)細(xì)胞。這一分離技術(shù)路線(xiàn)為研究腦淋巴細(xì)胞或小膠質(zhì)細(xì)胞是否存在HIV病毒庫(kù)掃平障礙。

利用以猴腦為基礎(chǔ)建立的細(xì)胞分離技術(shù)平臺(tái)，研究團(tuán)隊(duì)隨后又獲得了由加州大學(xué)圣地亞哥分校 “Last Gift (最后的禮物) ”平臺(tái)提供的 由HIV 感染者捐贈(zèng)的新鮮腦組織標(biāo)本。這些在“Last Gift” 平臺(tái)注冊(cè) 的HIV陽(yáng)性患者通常接受抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法，但同時(shí)患有其他致命疾病?；颊咴敢庠谂R終前的幾個(gè)月里參與HIV相關(guān)研究項(xiàng)目，并同意在死后將他們的遺體捐獻(xiàn)用于 HIV 研究。重要的是，UCSD小組還建立了快速解剖遺體方法以保證在死后6小時(shí)內(nèi)獲得各種新鮮人體組織。然后人體腦組織通過(guò)快遞服務(wù)于24小時(shí)內(nèi)運(yùn)抵北卡萊羅納大學(xué)HIV治愈中心。利用此獨(dú)特來(lái)源的HIV陽(yáng)性病人新鮮腦組織， 該團(tuán)用類(lèi)似的猴腦細(xì)胞分離方法， 先分離淋巴細(xì)胞，再純化出高純度腦小膠質(zhì)細(xì)胞。

最終研究團(tuán)隊(duì)只在腦小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)現(xiàn)HIV潛伏病毒庫(kù)。和外周血不同，可能由于腦淋巴細(xì)胞數(shù)量極少，研究人員并沒(méi)有在腦淋巴細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)病毒。接著，該團(tuán)隊(duì)從純化后的小膠質(zhì)細(xì)胞里成功地激活潛伏HIV病毒，進(jìn)而分離出HIV病毒顆粒。研究人員還對(duì)HIV基因組進(jìn)行了近全序列測(cè)序。為了證明此病人腦小膠質(zhì)細(xì)胞來(lái)源HIV病毒是否保持感染潛力，該團(tuán)隊(duì)又從HIV陰性人腦組織里分離出腦小膠質(zhì)細(xì)胞。并用此前分離出的HIV病毒株重新成功感染了腦小膠質(zhì)細(xì)胞。這些分子病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)因而確證腦小膠質(zhì)細(xì)胞存在可復(fù)制HIV潛伏病毒庫(kù)。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，小膠質(zhì)細(xì)胞病毒庫(kù)已經(jīng)發(fā)展與 其他外周血病毒庫(kù)不同的特性。比如，其產(chǎn)生的病毒可以感染低CD4 表達(dá)的髓系細(xì)胞， 其病毒基因序列與腦組織中的病毒相似， 但與外周的病毒序列相差較大。研究過(guò)程中，該團(tuán)隊(duì)還對(duì)多種潛伏病毒小分子激活藥物進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腦潛伏HIV病毒庫(kù)對(duì)表觀(guān)遺傳學(xué)調(diào)節(jié)劑更敏感， 顯示腦潛伏HIV病毒受控于表觀(guān)遺傳學(xué)信號(hào)傳導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)。這為團(tuán)隊(duì)未來(lái)進(jìn)一步研究腦HIV病毒潛伏分子機(jī)理和開(kāi)發(fā)相關(guān)針對(duì)性腦潛伏病毒治療藥物打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

正如該文通訊作者江國(guó)春教授所說(shuō)， “HIV 極其狡猾并在人腦中經(jīng)歷了獨(dú)特的進(jìn)化進(jìn)程，達(dá)成其成功潛伏于小膠質(zhì)細(xì)胞獲得免疫逃逸的目的， 最終逃脫免疫系統(tǒng)攻擊清除。未來(lái)我們將深入研究并闡明 HIV 在大腦小膠質(zhì)細(xì)胞中潛伏的獨(dú)特機(jī)制。腦小膠質(zhì)細(xì)胞潛伏HIV病毒庫(kù)的存在為未來(lái)人類(lèi)對(duì)抗并徹底治愈HIV感染增加了新的障礙， 因?yàn)槲覀冞^(guò)去幾十年來(lái)研究對(duì)付外周血潛伏HIV病毒的辦法可能無(wú)效。比如， NF-κB 信號(hào)是對(duì)付外周血潛伏HIV 病毒的關(guān)鍵信號(hào)通路之一。然而，大腦中潛伏的 HIV 幾乎不受 NF-κB 信號(hào)激活的影響?！?

最后，江國(guó)春教授還介紹說(shuō)， 該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的腦細(xì)胞分離，純化鑒定新技術(shù)可以應(yīng)用于許多其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病， 比如帕金森癥， 老年癡呆癥，或長(zhǎng)期新冠感染癥等，從而為研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病細(xì)胞或分子機(jī)理及其新藥物研發(fā)提供新的測(cè)試平臺(tái)。

原文鏈接：

https://www.jci.org/articles/view/167417