HIV病毒库所处的微环境可能与冷肿瘤相似

　　

美国西北大学的一项新研究指出，被HIV感染的免疫细胞周围的组织微环境与肿瘤周围的组织微环境非常相似。这项成果于8月4日发表在《Frontiers in Immunology》杂志上，有助于解释为什么艾滋病难以治愈。

通过整合分子成像、空间转录组学和机器学习技术，研究人员利用猴免疫缺陷病毒（SIV）动物模型绘制了病毒微环境的详细图谱。在此过程中，他们发现了病毒持续存在与肿瘤免疫逃逸之间存在共同的生物学机制。

通讯作者、西北大学范伯格医学院的Ramon Lorenzo-Redondo博士表示：“我们之所以关注与癌症的相似性，是因为要治愈任何类型的癌症，都需要应对一系列因素。我们现在正试图了解导致这种环境形成的一系列事件，进而针对各个部分进行干预。”

在研究病毒储存库（即治疗后仍隐藏在体内的少量病毒）的过程中，研究人员发现了这种疾病与癌症的相似之处。如果停止治疗，这些病毒库会重新引发感染，使得彻底治愈变得困难。

“我们认为，病毒营造了一种类似庇护所的环境，使其得以生存；而且，由于其具有免疫排他性，它还能抑制那些本应杀死病毒的细胞，” Lorenzo-Redondo说。“一旦停止治疗，这些病毒会再次引发一系列事件，感染其他细胞。”

以往的研究侧重于鉴定携带HIV病毒的细胞，而这项研究则着眼于更广泛的组织微环境，揭示了周围的“邻域”如何帮助病毒持续存在，并在治疗停止后导致病毒反弹。

与此前仅关注血液样本的研究不同，研究团队此次分析了肠道组织中的SIV病毒库，在治疗期间，大多数持续存在的病毒都存活于此。

研究人员利用一种新型的成像和空间转录组学平台，将immunoPET/CT引导的组织定位与高分辨率基因组分析相结合，在非人灵长类动物模型的肠道组织中定位并分析了病毒持续存在的罕见部位。

他们注意到，围绕病毒库的细胞、信号和组织，也就是病毒微环境（VME），可能与所谓的“冷”肿瘤微环境（TME）有着重要的共同特征，已知“冷肿瘤”会抑制免疫反应并抵抗人体防御系统的清除。

西北大学范伯格医学院的Thomas J. Hope教授表示：“当两种截然不同的方法都指向同一个结论时，你会确信自己发现了真正的东西。就我们的研究而言，两种方法都表明HIV病毒库存在于与难治性癌症类似的组织环境中。”

与“冷肿瘤”具有相似特征的病毒库，在与组织重塑和免疫抑制相关的生物通路中表现出更高的活性。相比之下，短寿命的病毒库更类似于“热肿瘤”，后者会吸引更强的免疫反应，并显示出更高水平的杀伤性免疫细胞。

研究人员还发现，有助于控制免疫活性的调节性T细胞（Treg）在病毒库周围的细胞间通讯网络中发挥着核心作用。

利用机器学习，他们还确定了一些人类基因，包括KRT8、EPCAM和RRM2等，这些基因是导致病毒库周围出现肿瘤样特征的重要驱动因素。

这些结果表明，HIV病毒的持续存在不仅取决于受感染的细胞，还取决于为其提供庇护的组织环境。通过破坏这些保护性环境，病毒库可能更容易受到免疫攻击。这项研究为未来的艾滋病治愈策略奠定了基础。