《Frontiers in Immunology》：Persistent monocyte activation and remodeling in people with HIV after 36 months of switching from a 3-drug regimen to B/F/TAF or DTG/3TC: a sub-study of the DEBATE trial
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摘要
引言： DEBATE研究是一项随机对照试验，比较了标准三联抗逆转录病毒疗法（ART）与两种药物方案（DTG/3TC）或另一种三联药物方案（B/F/TAF）在病毒学抑制的HIV感染者中的疗效。虽然这些方案能有效控制病毒，但它们对先天免疫系统的影响尚不明确。
摘要
引言： DEBATE研究是一项随机对照试验，比较了标准三联抗逆转录病毒疗法（ART）与两种药物方案（DTG/3TC）或另一种三联药物方案（B/F/TAF）在病毒学抑制的HIV感染者中的疗效。虽然这些方案能有效控制病毒，但它们对先天免疫系统的影响尚不明确。单核细胞通过连接先天性和适应性免疫以及维持病毒储存库，在炎症中发挥关键作用。在接受ART治疗的个体中，持续的单核细胞活化表现为亚群改变、促炎细胞因子和可溶性标志物升高，这与慢性炎症和非艾滋病并发症有关。这凸显了即使在实现病毒学抑制的情况下，单核细胞活化仍具有临床相关性。
方法： 研究人员研究了11名病毒学抑制的HIV感染者（PWH），他们被随机分配转换为多替拉韦/拉米夫定（DTG/3TC，n=6）或比克替拉韦/恩曲他滨/丙酚替诺福韦（B/F/TAF，n=5）。研究人员分析了在基线和转换后36个月收集的外周血单个核细胞（PBMC），使用包含17个参数的流式细胞术检测组合来表征单核细胞表型。
结果： 在慢性感染、接受ART治疗的PWH中，单核细胞重塑涉及趋化因子受体如CX3CR1、CCR5和CXCR4，它们在细胞迁移、炎症和病毒储存库维持中发挥重要作用。此外，TAM受体（MerTK和Tyro3）和CD38的上调可能在转换为另一种三联药物方案（3DR，B/F/TAF）的人群中比转换为二联药物方案（2DR，DTG/3TC）的人群中更能增强炎症效应。然而，在DTG/3TC治疗的人群中，pSTAT3通路可能促进炎症和病毒储存库的维持。
讨论： 在接受ART治疗、病毒学抑制的HIV感染者中，无论是转换为B/F/TAF还是DTG/3TC，单核细胞的持续活化和免疫衰老仍然可检测到，这表明单纯优化治疗方案并不能恢复先天免疫稳态。迁移相关和HIV相关受体的表达增强提示存在持续的病毒储存库维持和残余炎症。
论文解读
1. 研究背景与目的
尽管现代抗逆转录病毒疗法（ART）能有效抑制HIV病毒复制，但接受治疗的HIV感染者（PWH）仍面临慢性炎症和免疫功能障碍的挑战，这导致非艾滋病相关并发症（如心血管疾病、神经认知障碍）的风险增加。现有研究大多聚焦于T淋巴细胞的恢复与重塑，而对先天免疫系统，特别是单核细胞的作用关注不足。单核细胞在连接先天性和适应性免疫、感知病毒成分、以及维持潜伏的HIV病毒储存库中扮演着核心角色。已有证据表明，即使在病毒学抑制状态下，PWH体内的单核细胞仍处于持续激活状态，表现为亚群分布改变、激活标志物和促炎细胞因子水平升高等。DEBATE研究是一项随机临床试验，旨在评估将病毒学抑制的PWH从标准三联药物方案（3DR）转换为二联药物方案（2DR，DTG/3TC）或另一种三联药物方案（3DR，B/F/TAF）后的免疫学效果。先前12个月的结果显示两组间在CD4+和CD8+T细胞计数、CD4/CD8比值及血浆IL-6水平上无显著差异，但更精细的免疫表型分析揭示了细微差别。为了更深入地了解长期病毒学抑制后先天免疫系统的重塑情况，本研究作为DEBATE试验的子研究，利用高维流式细胞术在基线（T0）和转换后36个月（T3）两个时间点，对参与者的单核细胞表型进行了详细分析。研究的核心目的是探究从标准3DR转换为B/F/TAF或DTG/3TC后，单核细胞的激活和衰老表型是否发生变化，以及不同治疗方案是否存在差异。
2. 主要研究方法与技术
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研究对象与样本：本研究纳入11名来自DEBATE试验队列的病毒学抑制PWH，其中6人转换为DTG/3TC，5人转换为B/F/TAF。所有参与者均为男性，平均年龄46.36岁。研究人员分析了其基线（T0）和转换后36个月（T3）配对的外周血单个核细胞（PBMC）冷冻样本。
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高维流式细胞术：采用一套包含17个参数（含16个荧光检测通道和一个活性染料）、共21种荧光标记抗体的流式细胞术检测组合，对单核细胞进行详细的表面和细胞内抗原检测。关键的检测指标包括：趋化因子受体（CX3CR1、CCR2、CCR5、CXCR4）、TAM受体（MerTK、Axl、Tyro3）、激活/衰老标志物（CD38、p16）、信号分子（pSTAT3）以及HIV相关受体（CD209）。
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计算分析：使用FlowJo软件进行标准设门以去除碎片和死细胞。随后，利用R语言中的CATALYST包对CD14+HLA-DR+单核细胞数据进行降维（UMAP）和聚类（FlowSOM）分析，以无监督的方式识别不同的单核细胞亚群。主成分分析（PCA）和置换多元方差分析（PERMANOVA）用于评估时间点和治疗方案对单核细胞整体表型的影响。
3. 研究结果
3.1 单核细胞表型重塑及其与HIV触发的免疫逃逸、慢性激活和衰老的关系
通过无监督聚类分析，研究人员在所有样本中鉴定出6个单核细胞簇，涵盖经典（C1）、中间（C2、C3、C5）和非经典（C4、C6）三个亚群。所有簇均表现出普遍激活的表型，特征为表达MerTK和CD209（DC-SIGN）。CD209是一种C型凝集素，可介导HIV内化并保护病毒免受降解，而MerTK介导的吞噬活性也参与此过程，从而促进HIV感染和免疫逃逸。研究发现，无论是转换为B/F/TAF还是DTG/3TC的PWH，在36个月后，表达CD209、MerTK以及衰老/激活标志物p16和CD38的经典单核细胞亚群（C1）比例增加。同时，表达CD209、MerTK和pSTAT3的中间单核细胞亚群（C5）比例下降。特别是在B/F/TAF组中，两个高表达MerTK、CD209、p16和CD38的中间单核细胞簇（C2和C3）显著减少，表明一种由CD38驱动的慢性激活表型可能促进了以p16上调为特征的衰老表型的建立，并可能有助于维持病毒储存库。
3.2 CX3CR1、TAM受体和CD38在单核细胞激活和免疫衰老中的作用
手动设门分析证实了持续的单核细胞激活。无论采用何种ART方案，CX3CR1的频率和平均荧光强度（MFI）均上调，CD38的MFI以及MerTK和Tyro3的MFI也上调。这些效应在转换为B/F/TAF后尤为显著。CX3CR1和TAM受体（MerTK和Tyro3）与单核细胞迁移、炎症消退及衰老密切相关。研究表明，循环单核细胞可能利用CX3CR1介导的通路促进全身性炎症。此外，单核细胞上CD38的持续上调可能加剧单核细胞驱动的组织损伤和免疫衰老，从而使慢性炎症持续存在。
3.3 CCR5和CXCR4参与慢性炎症及潜在的病毒储存库维持
随访中发现，尤其是在转换为B/F/TAF后，CCR5+和CXCR4+单核细胞的频率增加。除了作为HIV进入的辅助受体外，这些受体的结合会激活单核细胞，增强促炎细胞因子的产生和组织迁移，从而可能导致全身性炎症和病毒储存库的维持。相反，研究人员检测到磷酸化STAT3（pSTAT3）的频率和MFI降低，反映了JAK-STAT信号减弱。pSTAT3的下调在慢性刺激的单核细胞中可能进一步支持HIV储存库的长期维持。
4. 讨论与结论总结
讨论总结： 本研究表明，接受ART治疗的PWH经历了显著的先天免疫重塑，尤其是单核细胞。这种免疫衰老似乎由迁移标志物（如CXCR4、CCR5、CX3CR1）和炎症标志物（如CD38）驱动，并可能有助于HIV储存库的滞留，这一现象在B/F/TAF治疗组中更为明显，提示简化至DTG/3TC这样的二联疗法可能带来潜在益处。然而，DTG/3TC治疗组的慢性炎症可能由HIV Nef蛋白诱导的STAT3通路激活以及随后的IL-6释放所驱动。MerTK和Tyro3表达的增加可能反映了单核细胞对持续性炎症环境的适应，代表了慢性激活细胞中代偿性调节通路的参与。总之，数据表明，无论是转换为B/F/TAF还是DTG/3TC，单核细胞都持续激活，且在转换为B/F/TAF后效应更为显著。这种激活伴随着增强的迁移能力和潜在的病毒储存库维持。从标准3DR转换为其他方案并不能使先天免疫激活正常化，这强调了需要辅助策略来减轻PWH中的残余炎症。
研究结论： 在ART经验丰富、病毒学抑制的HIV感染者中，无论是转换为B/F/TAF还是DTG/3TC，单核细胞的持续活化和免疫衰老仍然可检测到，这表明单纯优化治疗方案并不能恢复先天免疫稳态。观察到的迁移相关和HIV相关受体（包括HIV辅助受体CCR5和CXCR4以及趋化因子受体CX3CR1）以及TAM受体的上调，表明活化的单核细胞持续向组织迁移并持续支持病毒储存库的持续存在，这可能促进慢性炎症和免疫功能障碍。这些发现挑战了现代高效二联或三联药物方案在病毒学抑制之外还具有免疫等效性的假设，并强调了需要研究辅助性免疫调节策略来解决即使达到最佳病毒学控制后仍存在的残余免疫功能障碍。
