454高深度测序发现逃脱早期免疫反应的HIV病毒株[创新技巧]

部分HIV病毒会在感染初期逃脱体内免疫反应，并通过快速的基因组重组而不被免疫系统的识别，在受感染者体内存活下来并进一步繁殖。科研人员正在通过新一代测序技术，增强对不同HIV病毒基因组的认知，改进HIV疫苗设计，希望以此提高对于艾滋病病情的控制能力。

最近在《PLoS Pathogens》发表的一篇文章中1，研究人员利用罗氏454测序系统对数十个临床病例的HIV-1病毒基因组进行深度测序并进行拼接,分析病毒变异情况。对其中一位感染者的深入研究发现，体内的病毒数量在早期免疫应答后快速下降，部分逃避了免疫反应的HIV-1病毒在体内存活下来，并在最初的数月内通过部分区域的基因重组，最终可以逃脱CD8+ Killer T细胞介导的免疫反应而存活以及繁殖，最终对感染者造成致命性的伤害。

研究者指出疫苗疗法控制艾滋病发展的关键在于，能够生产出针对病毒比较保守区域的疫苗，通过这些疫苗引发免疫应答来杀灭病毒。过去的研究认为，CD8+ T细胞在艾滋病毒的免疫应答中起到重要作用，而在此次研究中发现，至少50%的突变发生在与CD8+ T细胞作用的HIV基因组区域。因此通过研究确定病毒保守区域，针对性地设计疫苗成为艾滋病治疗突破的关键。

原来运用Sanger方法的病毒序列研究由于受到测序深度的限制，只能了解到病毒群体中部分的病毒株，那些丰度较高的变异株，对于罕见的突变了解较少，而不能掌握病毒基因组变异的全貌。此次研究中，利用454测序技术，获得了高深度的基因组测序结果，可以掌握病毒群的全貌。通过病毒基因组拼接比对，发现HIV-1全基因组范围的变异，从而发现相对保守的病毒基因组区域。

对于HIV-1感染者数年的跟踪研究中，测序结果表明，在感染初期病人体内的HIV基因组多态性较低，可能患者只是受到单个病毒株的感染，然而两个月后，病毒的突变迅速增加，尤其出现CD8+ T细胞识别的区域，推测CD8+ T细胞对变异起到了筛选作用。少数含有CD8+ T细胞识别位点的突变病毒株会逃脱急性免疫应答，在感染初期消除这些个体成为艾滋病治疗的重要目标。

利用454测序技术获得的病毒群的基因组图谱将帮助了解病毒全体的变异情况，发现保守区域，并针对性的设计疫苗，为艾滋病新疫苗的研发提供新的依据。

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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