照亮淋巴组织HIV病毒库：先进检测技术及其在实现HIV治愈中的意义

本综述系统探讨了利用自然杀伤（NK）细胞作为先天免疫系统关键组分的新型HIV治愈策略。文章重点总结了通过逆转NK细胞抑制、细胞因子介导的激活（如IL-15超激动剂N-803）、靶向病毒库组织（如B细胞滤泡）以及开发HIV特异性疗法（包括广泛中和抗体（bNAb）介导的抗体依赖性细胞毒性（ADCC）、双特异性抗体和过继性NK细胞移植）等前沿进展。尽管单一策略尚未展现出足够疗效，但结合多种NK细胞导向方法的综合疗法，以及协调先天与适应性免疫（如CD4+ T细胞与CD8+ T细胞反应）的协同作用，为清除潜伏病毒库、实现HIV功能性治愈提供了充满希望的方向。

　　

引言

人类免疫缺陷病毒（HIV）大流行至今仍是一项重大的公共卫生威胁。尽管抗逆转录病毒疗法（ART）显著提高了患者的预期寿命，但它无法实现治愈，患者需终身服药并面临药物相关毒性。潜伏感染的细胞携带具有复制能力的原病毒，可在ART中止后重新激活，这构成了HIV-1治愈的主要障碍。自然杀伤（NK）细胞作为先天免疫效应细胞，尤其在监视再激活的病毒库细胞方面发挥重要作用。多项研究证据支持NK细胞在控制HIV感染中的关键地位，例如特定NK细胞受体和HLA等位基因的遗传存在与艾滋病进展延迟相关，NK细胞驱动的病毒进化，以及唯一显示中等成功效果的HIV疫苗试验RV144中，抗体依赖性细胞毒性（ADCC）与预防HIV感染呈正相关。

调整天平：增强NK细胞针对HIV-1病毒库的细胞毒性

慢性未经治疗的HIV感染会导致持续的先天免疫激活。虽然细胞毒性NK细胞频率下降，但一个高度功能受损的NK细胞亚群会因持续病毒血症而扩增。即使在有效的ART治疗下，病毒载量检测不到，NK细胞的激活和功能异常仍然存在。表达PD-1等抑制性受体提示NK细胞存在耗竭状态。为了利用NK细胞清除病毒库细胞，研究努力集中在逆转NK细胞抑制和增强其细胞毒性功能上。例如，抗KLRG1抗体可增强NK细胞的杀伤能力，并同时诱导潜伏感染的CD4⁺ T细胞中的病毒再激活。另一个抑制性受体TIGIT在HIV感染者（PWH）的NK细胞上表达上调，可抑制NK细胞功能。TIGIT阻断增强了NK细胞介导的对再激活潜伏感染CD4⁺ T细胞的清除。然而，在非人灵长类动物模型中，抗TIGIT单克隆抗体（mAb）未能一致性地逆转NK细胞和T细胞的耗竭，表明可能需要阻断多个抑制性受体以最大化NK细胞效应功能。

除了减少抑制，细胞因子治疗等策略也旨在激活NK细胞功能。白细胞介素（IL）-15处理的NK细胞来自PWH时，表现出增强的效应功能以及对HIV感染细胞清除能力的改善。在人性化小鼠模型中，IL-15超激动剂（N-803）治疗以NK细胞依赖的方式抑制了急性HIV感染。此外，广泛中和抗体（bNAb）疗法也可能受益于细胞因子的整合，因为IL-15已被证明能增加NK细胞介导的ADCC活性。N-803给药驱动了NK细胞向B细胞滤泡的迁移。一项在PWH中进行的Phase I研究表明N-803给药是安全的，并报告了NK细胞的增殖以及可诱导的原病毒携带细胞频率的降低，持续长达6个月。其综合影响和观察到的安全性使IL-15治疗，特别是N-803，成为一种有前景的方法，目前正进行针对淋巴结中HIV持续存在的临床试验，或与bNAbs联合使用。

NK细胞清除再激活病毒库细胞的能力取决于其能否接近HIV病毒库位点。在人类中，淋巴结中的B细胞滤泡是一个避难所，滤泡辅助T（Tfh）细胞是感染性病毒粒子产生和活跃病毒转录的主要来源，即使在长期ART下也持续存在。相比之下，在非洲绿猴的非致病性SIV感染中，淋巴结仅含有低水平病毒，并伴有CXCR5⁺ NK细胞数量的增加，NK细胞的耗竭与淋巴结中病毒RNA和DNA水平升高相关。另一项对慢性感染恒河猴的研究提供了进一步支持证据；淋巴结中CXCR5⁺ NK细胞的扩增与血浆病毒载量降低相关。因此，增强NK细胞细胞毒性的策略应包括将NK细胞导向主要的病毒库位点。

广泛中和抗体疗法与自然杀伤细胞

抗体的Fc段可以通过触发NK细胞上的FcγRIIIa受体CD16，直接激活NK细胞对抗体标记靶细胞的细胞毒性，即使存在抑制性NK细胞信号的情况下也是如此。RV144 HIV-1疫苗试验证明了ADCC在控制HIV-1中的作用，表明疫苗诱导了有效的ADCC反应，在接受者中，低水平的抗Env免疫球蛋白A（IgA）抗体与预防感染相关。此外，疫苗诱导的ADCC与恒河猴急性感染期间显著较低的病毒载量相关。在人类中，自然发生的NK细胞介导的ADCC活性在原发性HIV-1感染期间降低了病毒设定点。同样，更广泛的ADCC反应与减缓HIV感染进展相关，精英控制者比病毒血症个体具有更高水平的Env特异性ADCC。ADCC功能的另一个临床关联是较高的外周血CD4⁺ T细胞计数。这些证据共同凸显了ADCC在抗HIV免疫中的重要性。因此，ADCC作为几种HIV治疗方法的一部分被探索，例如bNAb疗法。抗HIV抗体的Fc介导的效应功能显著增加了针对HIV攻击的保护作用以及体内的治疗活性。bNAb疗法似乎减少了PWH中完整的原病毒库，尽管其机制尚不清楚，但bNAb招募先天免疫效应器能力的提高可能会增强病毒库的清除。在人性化小鼠中，bNAb通过Fc-FcR介导的机制阻碍了HIV-1病毒库的建立，并与病毒转录诱导剂联合使用，减少了病毒反弹。重要的是，Fc介导的效应功能包括ADCC和抗体介导的细胞吞噬作用（ADCP）。尽管如此，一项专门关注bNAb ADCC活性的研究报告了NK细胞介导的对再激活病毒库细胞的杀伤。

因此，改善bNAb的Fc依赖性功能备受关注。最近的一项研究表明，将去岩藻糖基化与蛋白质工程相结合，可改善NK细胞激活和杀伤。即使在NK细胞部分耗竭和抗原密度低的HIV相关背景下，大多数去岩藻糖基化bNAb也显示出改善的NK细胞介导的ADCC，并且针对T细胞和巨噬细胞均有效。然而，具有有效ADCC的bNAb未能在体内改善针对SHIV/SIV攻击的保护作用。另外使用第二代bNAb PGT121的猕猴研究表明，Fc介导的功能对于保护作用和病毒血症减少是可有可无的。尽管如此，Fc功能的重要性可能因特定bNAb而异，因为野生型和去岩藻糖基化PGT121在体外均表现出比其他抗体更弱的ADCC活性。另一种改善ADCC活性的方法是添加一种小的CD4模拟物到CD4诱导抗体的混合物中，从而产生针对CD4⁺ T细胞和巨噬细胞的有效ADCC活性。

此外，还开发了几种激活NK细胞并将其带到靶细胞附近的策略以改善NK细胞反应。“双特异性杀伤细胞接合剂”（BiKEs）是免疫调节剂，由一个针对靶细胞抗原（如HIV-1包膜）的单链可变片段（scFv）与一个结合CD16以诱导ADCC的结构域连接而成。最近，Board等人报道了两种单链双特异性抗体（scDbs）的有希望的结果，这些抗体整合了bNAb的scFv和CD16抗体。体外测试证实，与原始未修饰的bNAb相比，在scDbs存在下，NK细胞介导的对HIV-1感染细胞的杀伤增加了。与有效的潜伏逆转剂（LRA）结合，scDbs能够降低长期ART患者以及人性化小鼠模型中携带完整原病毒的CD4⁺ T细胞的频率。这项研究突出了双特异性抗体在ART下与LRA联合减少潜伏病毒库的潜力。Sánchez-Gaona等人最近对一种靶向Env和CD16的双特异性抗体Bi-Ab32/16的研究显示了相互矛盾的结果。Bi-Ab32/16能够在体外增加PWH的NK细胞ADCC活性，并且对于部分PWH，在离体再激活潜伏感染的CD4⁺ T细胞后，减少了完整原病毒。然而，Bi-Ab32/16治疗人性化小鼠并未延迟ART中断后的病毒反弹时间，可能是由于观察到的NK细胞百分比减少。Board等人研究中使用的bNAb与Sánchez-Gaona等人研究中使用的非中和抗体的差异可能导致体内表现差异，表明可能需要中和功能和ADCC功能相结合才能控制早期再激活事件。

过继性自然杀伤细胞疗法用于HIV-1治愈

过继性NK细胞疗法在癌症治疗领域取得了巨大成功，并自此被探索用于HIV治愈。将同种异体人类NK细胞施用于HIV-1感染的人性化小鼠，延迟了ART中断后的病毒反弹。最近，Miller等人进行了一项Phase I研究，对六名PWH进行了单次单倍体相合NK细胞输注，并辅以IL-2或N-803；治疗通常耐受性良好。供体NK细胞在血液中持续存在一周，在一名参与者的淋巴结和肠道组织中持续存在28天。输注的NK细胞的持久性尤其值得注意，因为接受者没有接受淋巴细胞清除预处理。该研究特别关注避难所组织中的HIV病毒库。在最后一次细胞因子剂量后>1周采集的淋巴和肠道组织样本显示NK细胞数量没有增加；然而，在所有四个分析的淋巴结样本中，病毒RNA阳性细胞的频率持续下降。尽管需要后续研究，但Miller等人为HIV治愈中的过继性NK细胞免疫疗法开创了先例。

其他过继性NK细胞方法采用修饰来增强抗HIV活性。嵌合抗原受体（CAR）工程化的NK细胞在体外表现出细胞溶解活性，但迄今为止尚未在体内介导改善的HIV抑制。尽管如此，工程策略正在不断发展。Lim等人开发了一种通用的CAR NK细胞，通过使用一系列HIV特异性2,4-二硝基苯基（DNP）结合抗体，然后被抗DNP CAR NK细胞识别，从而能够靶向多个HIV表位。

Tomescu等人提出的一种新策略将过继性免疫疗法与ADCC联系起来。表达高亲和力Fc受体CD64的基因修饰NK细胞，预加载bNAb后能够保留bNAb至少一周。这些工程化的NK细胞与对照NK细胞相比，表现出优异的HIV特异性ADCC活性。作者进一步提出了将其方法与专门将NK细胞导向HIV病毒库位点的策略相结合的可能性。尽管体内疗效仍需证明，但Tomescu等人提供了引人入胜的新概念，通过整合多种基于NK细胞的策略来协同靶向病毒库。

自然杀伤细胞如何塑造对HIV-1的适应性免疫反应？有益还是有害？

值得注意的是，在PWH中，那些产生bNAb活性的个体与没有bNAb的个体相比，表现出更高程度的NK细胞功能障碍。作者提出，受损的NK细胞功能允许Tfh细胞扩增增强，从而促进bNAb发展。相反，在非致病性SIV感染中，NK细胞在肠系膜淋巴结中的积累和随后的病毒控制保护了IgA⁺记忆B细胞并保留了IgA产生。需要更多研究来调查NK细胞介导的Tfh细胞调节，以及在清除HIV感染细胞和不损害抗体反应之间的平衡。NK细胞还通过控制T细胞炎症来调节适应性抗病毒T细胞免疫，这首次在小鼠LCMV感染模型中得到证明。结果强调，通过杀死活化的CD4⁺ T细胞，NK细胞间接影响CD8⁺ T细胞功能，要么预防要么促进致命病理（取决于感染剂量）。这种调节作用是HIV-1研究中一个新兴的关注领域。根据最近的一项预印本，感染早期适应性CD57⁺FcεRγ-NKG2C⁺ NK细胞的扩增与最佳的CD8⁺ T细胞激活和长期病毒控制相关。在另一项近期预印本中，我们报告NK细胞通过靶向HLA-F（NK细胞上激活型KIR3DS1受体的配体）杀死了在HIV-1感染背景下激活的旁观者CD4⁺ T细胞。在IciStem队列（一个研究造血干细胞移植后HIV-1治愈的队列）中，移植后的T细胞炎症与HIV病毒库重新播种的脆弱性相关。因此，NK细胞对T细胞反应的调节可能在反弹后病毒控制中发挥作用，当NK细胞减少可用于再感染的活化CD4⁺ T细胞数量时。总之，这些发现表明NK细胞以多种方式塑造对HIV感染的反应。

结论

控制病毒库是通向HIV治愈之路上的主要挑战。Davenport等人的数学模型预测，对于许多疗法，如果单独使用，需要超过99.9%的疗效才能实现终身缓解。由于当前疗法仍远未达到所需疗效，协同策略的组合将最有希望。单倍体相合NK细胞输注的令人鼓舞的结果将这种方法定位为一个坚实的起点，具有广泛的修改可能性，例如引入CAR、基因修饰以用bNAb预加载NK细胞、阻断NK细胞抑制性受体以及将NK细胞靶向组织避难所。此外，鉴于NK细胞固有的抗病毒潜力，bNAb疗法可能受益于调动NK细胞的策略，例如Fc工程或双特异性抗体。关于HIV-1肽驱动的适应性NK细胞扩增在疫苗研究中的潜力，仍然存在开放的研究问题。更好地理解适应性NK细胞在HIV-1感染背景下的分化和功能对于利用它们进行治愈策略至关重要。重要的是，基于NK细胞的治愈策略也应从综合角度进行分析，考虑与适应性免疫系统的相互作用，以集中努力靶向病毒库。