滤泡辅助性T细胞在艾滋病免疫重建中的机制及临床意义研究

Highly active antiretroviral therapy (HAART) effectively suppresses HIV-1 viral replication, leading to a significant immune recovery and a dramatic reduction in the incidence of AIDS-defining events. However, around 20% of individuals who exhibit stable viral suppression by HAART still fail to achieve sufficient immune reconstitution and are considered as immune non-responders (INRs). These INRs often experience an increased risk of opportunistic infections and shorter life expectancy compared with matched immune responders (IRs), and still lack of efficient treatment in the clinic. The main hinder is that the mechanism of immune pathogenesis in INRs remains unclear. We previously found that the frequency of TFH cells in INRs was significantly lower than that of IRs. Thus, we hypothesize that the up-regulation of PD1/PDL1 may impair TFH cell function, which subsequently may produce inefficient IL-21 and mediate the poor HIV-1-specific B cell responses in INRs as compared with IRs, thus leading to the progression of immune reconstitution failure. We will first study the correlations between the dynamic of TFH cells including frequency, phenotypes and functions and immune reconstitution in HIV-1-infected patients who have experienced long-term HAART. Then, we will confirm above hypothesis in vitro assay. This study will shed new light on the mechanism of TFH cells in the immune reconstitution failure and find a new candidate for immunotherapy in HIV-1-infected INRs.

高效抗逆转录病毒治疗（HAART）是慢性HIV感染/AIDS最主要的治疗手段，然而仍有20%的患者表现为免疫重建失败，目前尚无有效的治疗方法，其关键在于其发生机制不清。我们前期研究发现，滤泡辅助性T细胞（follicular helper T cells，TFH）在免疫重建失败患者显著低于免疫重建成功者。据此，我们假设免疫重建失败患者的TFH细胞分泌IL-21功能受损，是导致其不能辅助B细胞产生有效的特异性体液免疫应答的主要原因，从而最终推动免疫重建失败的发生。本项目拟通过我们已经建立的HIV-1感染者HAART治疗的长期随访队列，分析TFH细胞频率、重要分子表达水平、功能变化及其与B细胞抗体产生能力和免疫重建的关系；再通过体外功能实验，重点阐明共抑制性分子PD-1/PD-L1在TFH细胞和B细胞相互作用中的关键机制。该研究为今后针对TFH细胞设计新的治疗靶点和疫苗提供新的思路和科学依据。

HIV感染者细胞及体液免疫功能均发生障碍。滤泡辅助T细胞（Tfh）主要通过分泌IL-21发挥B细胞辅助作用。近期发现的滤泡调节T细胞（Tfr）和CD8+滤泡调节T细胞（CD8+Tfr）可能通过与Tfh的相互作用，损害Tfh的辅助功能，共同调节生发中心应答。本课题通过流式分析、流式分选及细胞共培养等技术观察了HIV感染者Tfh、Tfr及CD8+Tfr频率和功能的变化，并对其与疾病进展的关系进行了研究，并对相关机制进行了探索。.研究发现，HIV感染者未治疗组Tfh频率及PD-1+Tfh分泌IL-21功能明显降低，且是主要发挥B细胞辅助功能的Tfh17频率明显降低，而主要分泌IFN-r的Tfh1频率升高。对Tfr的研究发现，未治疗组 Tfr占CD4+T细胞频率较健康对照组明显上调，且其IL-10和CTLA-4的表达较健康对照组和治疗组均明显上调，治疗后逐渐下降至接近正常水平。而在Tfr、Tfh、B细胞共培养体系中发现，阻断CTLA-4或IL-10的作用后，Tfh分泌IL-21的能力均明显上调。HIV感染者及健康对照组中，Tfr对CD95(Fas)介导的凋亡不敏感，且在HIV感染者中，其经FasL刺激后的凋亡率及caspase-3表达反而下调；而IFN-α可以上调除Tfr以外的各群CD4+T细胞对CD95介导凋亡的敏感性。Tfr在PI3K-AKT通路阻断剂及ERK通路阻断剂的作用下均会上调对CD95介导凋亡的敏感性，而在Tfh、Th、Treg等细胞中均无这种变化。对新发现的CD8+Tfr的研究发现，其在HIV感染者中较健康对照组频率增加，分泌IL-10也明显增多。CD8+Tfr频率与其外周血CD4+T细胞计数呈正相关；而与血浆病毒载量呈负相关。而CD8+Tfr细胞IL-10的表达与外周血CD4+T细胞计数呈负相关，与血浆病毒载量呈正相关。.研究得出，HIV感染者Tfr频率及功能均上调，并可能通过上调IL-10和CTLA-4的表达抑制Tfh分泌IL-21的功能。Tfr在HIV感染中频率的上调可能与其对CD95介导凋亡不敏感有关。CD8+Tfr频率及IL-10分泌功能也明显上调，且与HIV感染者的疾病进展密切相关。本研究提示Tfr及CD8+Tfr在HIV感染免疫致病机制中发挥了重要作用，并可能为HIV感染免疫治疗、疫苗研制等提供提供新的靶点。