羅氏454高深度測序發(fā)現(xiàn)逃脫早期免疫反應的HIV病毒株
羅氏454高深度測序發(fā)現(xiàn)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(nèi)免疫反應，并通過快速的基因組重組而不被免疫系統(tǒng)的識別，在受感染者體內(nèi)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(shù)，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(fā)表的一篇文章中1，研究人員利用羅氏454測序系統(tǒng)對數(shù)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(fā)現(xiàn)，體內(nèi)的病毒數(shù)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(nèi)存活下來，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(fā)展的關(guān)鍵在于，能夠生產(chǎn)出針對病毒比較保守區(qū)域的疫苗，通過這些疫苗引發(fā)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(fā)現(xiàn)，至少50%的突變發(fā)生在與CD8+ T細胞作用的HIV基因組區(qū)域。因此通過研究確定病毒保守區(qū)域，針對性地設計疫苗成為艾滋病治療突破的關(guān)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(shù)，獲得了高深度的基因組測序結(jié)果，可以掌握病毒群的全貌。通過病毒基因組拼接比對，發(fā)現(xiàn)HIV-1全基因組范圍的變異，從而發(fā)現(xiàn)相對保守的病毒基因組區(qū)域。
對于HIV-1感染者數(shù)年的跟蹤研究中，測序結(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(xiàn)CD8+ T細胞識別的區(qū)域，推測CD8+ T細胞對變異起到了篩選作用。少數(shù)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(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，并針對性的設計疫苗，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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