艾滋病毒傳播是一個重大的全球健康挑戰,抗逆轉錄病毒療法(ART)的出現大大降低了發達國家和發展中國家與艾滋病毒相關的發病率和死亡率。盡管抗逆轉錄病毒療法顯著降低了體循環中的病毒載量至臨床無法檢測的水平,但它并不能完全消除病毒。即使經過多年的長期抗逆轉錄病毒治療,艾滋病毒仍在組織和細胞庫中建立病毒庫,導致很難徹底清除艾滋病毒。因此,了解組織內HIV特異性免疫反應對于開發能夠清除病毒的免疫療法至關重要。
十二指腸是抑制性抗逆轉錄病毒治療期間HIV持續存在的主要部位,盡管它含有大量的組織駐留記憶(Trm)CD8+T細胞,但十二指腸Trm CD8+T細胞在病毒控制中的作用尚不明確。
近日,來自南非夸祖魯-納塔爾大學的科學家們在JCI insight期刊上發表題為“Differential localization and limited cytotoxic potential of
duodenal CD8+ T cells”的研究論文,作者檢測了HIV感染者(PLHIV)和健康對照者十二指腸組織中CD8+T細胞的空間定位、表型和功能。結果表明,十二指腸CD8+Trm細胞具有有限的穿孔素介導的細胞溶解潛能,并且在空間上與HIV敏感的固有層 CD4+T細胞分離。這些發現表明未來可能的腸道粘膜病毒抑制或根除干預措施可能需要獨立于CD8+T細胞穿孔素介導機制的措施,或應側重于將細胞毒性CD8+T細胞重新定位到HIV持續存在的部位。
實驗部分
在實驗部分,作者招募了55名受試者,包括未感染HIV(n=17)、未經治療的無癥狀HIV感染者(PLHIV)(n=22)和接受治療的PLHIV(n=16),分析十二指腸組織活檢和外周血樣本。
01
利用TissueGnostics公司的TissueFAXS成像系統對十二指腸組織石蠟切片進行免疫熒光成像,并利用TissueQuest 定量分析系統評估PLHIV和HIV未感染者的7個十二指腸活檢CD4+和 CD8+T細胞的豐度,結果表明十二指腸內CD8+T細胞的密度高于CD4+T細胞的密度,表明ART不能完全恢復十二指腸中的T細胞穩態。
02
接下來,作者研究了十二指腸內常駐記憶CD4+和CD8+T細胞的空間定位。在這部分中,作者使用TissueQuest 定量分析系統根據形態學參數對十二指腸進行了組織區域識別,將其分為IE(上皮內)和LP(固有層)兩部分。CD69和CD103(αE整合素)表達被視為組織駐留記憶的標志物,分析顯示,CD8+T細胞主要與十二指腸上皮的CD103共定位,而CD103–CD8+T細胞主要定位于LP;相反,CD4+T細胞大多為CD103-細胞,位于LP中,而CD103+CD4+T細胞位于十二指腸上皮中,并且,定量結果表明十二指腸組織中CD8+T細胞的CD103表達密度明顯高于CD4+T細胞。
03
隨后,作者對上皮內的CD103+CD8+T進行功能分析,同樣對組織樣本進行免疫熒光染色與精準定量, 定量圖像結果分析顯示,十二指腸組織內CD103–GrzB+CD8+T細胞密度高于CD103+Grz B+CD8+T細胞密度,表明十二指腸CD8+T細胞的細胞毒性潛能顯著降低。
后續實驗進一步發現,十二指腸中HIV特異性CD8+T細胞具有更多的多功能性,能夠同時產生IFN-γ、TNF、IL-2和/或脫顆粒物(CD107a),表明十二指腸CD8+T細胞主要通過分泌促炎細胞因子來介導其效應器功能。并且同時證明ART確實有效抑制了十二指腸組織中病毒的產生。
應用意義
本文中,作者通過分析TissurFAXS系統精準分析了Trm CD8+T細胞相對于CD4+T細胞不同的組織定位潛能,表明其與HIV易感LP CD4+T細胞群體存在空間分離,這一重要結果的得出表明,該空間分布可能會影響十二指腸中Trm CD8+T細胞清除HIV感染的CD4+T細胞的能力,因此,為未來艾滋病的治療提供了新的治療方向。




