Phân tích vi mạch theo chiều dọc các kháng nguyên bề mặt tế bào trên các tế bào đơn nhân máu ngoại vi từ những người nhiễm HIV dương tính đang điều trị bằng liệu pháp kháng vi-rút hoạt động cao

Jing Qin Wu1, Wayne B. Dyer2, Jeremy S. Chrisp3, Larissa Belov3, Bin Wang1, Nitin K. Saksena1
1Retroviral Genetics Division, Center for Virus Research, Westmead Millennium Institute, University of Sydney, Darcy Road, Westmead, NSW, 2145, Sydney, Australia
2Immunovirology Laboratory, Australian Red Cross Blood Service, Clarence Street, Sydney, NSW, 2000, Australia
3Medsaic Pty Ltd, Suite 145, National Innovation Centre, Australian Technology Park, Garden Street, Eveleigh, NSW, 1430, Sydney, Australia

Tóm tắt

Tóm tắtNền tảngHiệu quả của liệu pháp kháng vi-rút hoạt động cao (HAART) được xác định bằng việc giám sát đồng thời hơn 100 kháng nguyên bề mặt tế bào theo thời gian chưa từng được thực hiện. Chúng tôi đã sử dụng một kính hiển vi kháng thể để phân tích sự thay đổi trong biểu hiện của 135 kháng nguyên bề mặt tế bào khác nhau theo thời gian trên các tế bào đơn nhân máu ngoại vi (PBMC) từ những bệnh nhân HIV dương tính đang điều trị bằng HAART. Hai nhóm được chọn, một nhóm (n = 6) đạt được phản ứng bền vững bằng cách duy trì mức viremia huyết tương không phát hiện được và nhóm còn lại (n = 6) có phản ứng không thường xuyên. Mẫu máu được thu thập trong trung bình 3 năm và 5–8 thời điểm được chọn để thử nghiệm vi mạch và phân tích thống kê.Kết quảCác xu hướng đáng kể theo thời gian đã được quan sát cho sự biểu hiện của 7 kháng nguyên bề mặt tế bào (CD2, CD3epsilon, CD5, CD95, CD36, CD27 và CD28) cho các nhóm bệnh nhân kết hợp. Giữa các nhóm, mức độ biểu hiện của 10 kháng nguyên bề mặt tế bào (CD11a, CD29, CD38, CD45RO, CD52, CD56, CD57, CD62E, CD64 và CD33) được phát hiện là khác biệt. Mức độ biểu hiện của CD9, CD11a, CD27, CD28 và CD52, CD44, CD49d, CD49e, CD11c có mối tương quan mạnh mẽ với số lượng tế bào T CD4+ và CD8+, tương ứng.Kết luậnNhững phát hiện của chúng tôi không chỉ phát hiện các chỉ dấu có thể có giá trị tiên đoán/chẩn đoán trong việc đánh giá hiệu quả của HAART, mà còn cho thấy cách mật độ của các kháng nguyên bề mặt tế bào có thể được khai thác một cách hiệu quả theo cách kiểu mảng liên quan đến HAART và nhiễm HIV. Các kháng nguyên được xác định trong nghiên cứu này cần được điều tra thêm bằng các phương pháp khác như cytometry dòng để xác nhận, vì phân tích sinh học của các kháng nguyên này có thể giúp làm rõ thêm vai trò của chúng trong liệu pháp HAART và nhiễm HIV.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Wu JQ, Wang B, Belov L, Chrisp J, Learmont J, Dyer WB, Zaunders J, Cunninghama AL, Dwyer DE, Saksena NK: Antibody microarray analysis of cell surface antigens on CD4+ and CD8+ T cells from HIV+ individuals correlates with disease stages. Retrovirology. 2007, 4 (1): 83-10.1186/1742-4690-4-83.

Woolfson A, Stebbing J, Tom BD, Stoner KJ, Gilks WR, Kreil DP, Mulligan SP, Belov L, Chrisp JS, Errington W, Wildfire A, Erber WN, Bower M, Gazzard B, Christopherson RI, Scott MA: Conservation of unique cell-surface CD antigen mosaics in HIV-1-infected individuals. Blood. 2005, 106 (3): 1003-1007. 10.1182/blood-2004-12-4642.

Belov L, de la Vega O, dos Remedios CG, Mulligan SP, Christopherson RI: Immunophenotyping of leukemias using a cluster of differentiation antibody microarray. Cancer Research. 2001, 61 (11): 4483-4489.

Tsoukas CM, Bernard NF: Markers predicting progression of human immunodeficiency virus-related disease. Clin Microbiol Rev. 1994, 7 (1): 14-28.

Hofmann B, Nishanian P, Fahey JL, Esmail I, Jackson AL, Detels R, Cumberland W: Serum increases and lymphoid cell surface losses of IL-2 receptor CD25 in HIV infection: distinctive parameters of HIV-induced change. Clin Immunol Immunopathol. 1991, 61 (2 Pt 1): 212-224. 10.1016/S0090-1229(05)80025-X.

Aukrust P, Liabakk NB, Muller F, Lien E, Espevik T, Froland SS: Serum levels of tumor necrosis factor-alpha (TNF alpha) and soluble TNF receptors in human immunodeficiency virus type 1 infection--correlations to clinical, immunologic, and virologic parameters.[erratum appears in J Infect Dis 1994 May;169(5):1186-7]. J Infect Dis. 1994, 169 (2): 420-424.

Melmed RN, Taylor JM, Detels R, Bozorgmehri M, Fahey JL: Serum neopterin changes in HIV-infected subjects: indicator of significant pathology, CD4 T cell changes, and the development of AIDS. J Acquir Defic Syndr. 1989, 2 (1): 70-76.

Wang C, Wen T, Routy JP, Bernard NF, Sekaly RP, Watts TH: 4-1BBL induces TNF receptor-associated factor 1-dependent Bim modulation in human T cells and is a critical component in the costimulation-dependent rescue of functionally impaired HIV-specific CD8 T cells. J Immunol. 2007, 179 (12): 8252-8263.

Kaufmann DE, Kavanagh DG, Pereyra F, Zaunders JJ, Mackey EW, Miura T, Palmer S, Brockman M, Rathod A, Piechocka-Trocha A, Baker B, Zhu B, Gall SL, Waring MT, Ahern R, Moss K, Kelleher AD, Coffin JM, Freeman GJ, Rosenberg ES, Walker BD: Upregulation of CTLA-4 by HIV-specific CD4+ T cells correlates with disease progression and defines a reversible immune dysfunction. Nat Immunol. 2007, 8 (11): 1246-1254. 10.1038/ni1515.

Day CL, Kaufmann DE, Kiepiela P, Brown JA, Moodley ES, Reddy S, Mackey EW, Miller JD, Leslie AJ, DePierres C, Mncube Z, Duraiswamy J, Zhu B, Eichbaum Q, Altfeld M, Wherry EJ, Coovadia HM, Goulder PJ, Klenerman P, Ahmed R, Freeman GJ, Walker BD: PD-1 expression on HIV-specific T cells is associated with T-cell exhaustion and disease progression. Nature. 2006, 443 (7109): 350-354. 10.1038/nature05115.

Palella FJ, Delaney KM, Moorman AC, Loveless MO, Fuhrer J, Satten GA, Aschman DJ, Holmberg SD: Declining morbidity and mortality among patients with advanced human immunodeficiency virus infection. HIV Outpatient Study Investigators.[see comment]. N Engl J Med. 1998, 338 (13): 853-860. 10.1056/NEJM199803263381301.

Collier AC, Coombs RW, Schoenfeld DA, Bassett RL, Timpone J, Baruch A, Jones M, Facey K, Whitacre C, McAuliffe VJ, Friedman HM, Merigan TC, Reichman RC, Hooper C, Corey L: Treatment of human immunodeficiency virus infection with saquinavir, zidovudine, and zalcitabine. AIDS Clinical Trials Group. N Engl J Med. 1996, 334 (16): 1011-1017. 10.1056/NEJM199604183341602.

Dam Nielsen S, Kjaer Ersboll A, Mathiesen L, Nielsen JO, Hansen JE: Highly active antiretroviral therapy normalizes the function of progenitor cells in human immunodeficiency virus-infected patients. J Infect Dis. 1998, 178 (5): 1299-1305. 10.1086/314464.

Autran B, Carcelain G, Li TS, Blanc C, Mathez D, Tubiana R, Katlama C, Debre P, Leibowitch J: Positive effects of combined antiretroviral therapy on CD4+ T cell homeostasis and function in advanced HIV disease.[see comment]. Science. 1997, 277 (5322): 112-116. 10.1126/science.277.5322.112.

David D, Bani L, Moreau JL, Treilhou MP, Nakarai T, Joussemet M, Ritz J, Dupont B, Pialoux G, Theze J: Regulatory dysfunction of the interleukin-2 receptor during HIV infection and the impact of triple combination therapy. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998, 95 (19): 11348-11353. 10.1073/pnas.95.19.11348.

Bouscarat F, Levacher M, Landman R, Muffat-Joly M, Girard PM, Saimot AG, Brun-Vezinet F, Sinet M: Changes in blood CD8+ lymphocyte activation status and plasma HIV RNA levels during antiretroviral therapy. AIDS. 1998, 12 (11): 1267-1273. 10.1097/00002030-199811000-00007.

Benito JM, Lopez M, Lozano S, Martinez P, Gonzalez-Lahoz J, Soriano V: CD38 expression on CD8 T lymphocytes as a marker of residual virus replication in chronically HIV-infected patients receiving antiretroviral therapy. AIDS Res Hum Retroviruses. 2004, 20 (2): 227-233. 10.1089/088922204773004950.

Belov L, Huang P, Barber N, Mulligan SP, Christopherson RI: Identification of repertoires of surface antigens on leukemias using an antibody microarray. Proteomics. 2003, 3 (11): 2147-2154. 10.1002/pmic.200300599.

Patterson HD, Thompson R: Recovery of inter-block information when block sizes are unequal. Biometrika. 1971, 58: 545-554. 10.1093/biomet/58.3.545.

Pinheiro JC, Bates DM: Mixed Effects Models in S and S-Plus. 2000, Springer Verlag, 1st

Holm S: A simple sequentially rejective multiple test procedure. Scand J Stat. 1979, 6: 65-70.

Meyaard L, Kuiper H, Otto SA, Wolthers KC, van Lier RA, Miedema F: Evidence for intact costimulation via CD28 and CD27 molecules in hyporesponsive T cells from human immunodeficiency virus-infected individuals. Eur J Immunol. 1995, 25 (1): 232-237. 10.1002/eji.1830250138.

de Oliveira Pinto LM, Lecoeur H, Ledru E, Rapp C, Patey O, Gougeon ML: Lack of control of T cell apoptosis under HAART. Influence of therapy regimen in vivo and in vitro. AIDS. 2002, 16 (3): 329-339. 10.1097/00002030-200202150-00003.

Bressler P, Pantaleo G, Demaria A, Fauci AS: Anti-CD2 receptor antibodies activate the HIV long terminal repeat in T lymphocytes. J Immunol. 1991, 147 (7): 2290-2294.

Lozano F, Alberola-Ila J, Places L, Gallart T, Vives J: Protein kinase C-dependent up-regulation of CD5 surface expression on normal and lymphoblastoid T cells. Immunology. 1990, 70 (4): 434-439.

Dressman J, Kincer J, Matveev SV, Guo L, Greenberg RN, Guerin T, Meade D, Li XA, Zhu W, Uittenbogaard A, Wilson ME, Smart EJ: HIV protease inhibitors promote atherosclerotic lesion formation independent of dyslipidemia by increasing CD36-dependent cholesteryl ester accumulation in macrophages. J Clin Invest. 2003, 111 (3): 389-397.

Meroni L, Riva A, Morelli P, Galazzi M, Mologni D, Adorni F, Galli M: Increased CD36 expression on circulating monocytes during HIV infection. J Acquir Immune Defic Syndr. 2005, 38 (3): 310-313.

Trial J, Birdsall HH, Hallum JA, Crane ML, Rodriguez-Barradas MC, de Jong AL, Krishnan B, Lacke CE, Figdor CG, Rossen RD: Phenotypic and functional changes in peripheral blood monocytes during progression of human immunodeficiency virus infection. Effects of soluble immune complexes, cytokines, subcellular particulates from apoptotic cells, and HIV-1-encoded proteins on monocytes phagocytic function, oxidative burst, transendothelial migration, and cell surface phenotype. J Clin Invest. 1995, 95 (4): 1690-1701. 10.1172/JCI117845.

Hayes PJ, Miao YM, Gotch FM, Gazzard BG: Alterations in blood leucocyte adhesion molecule profiles in HIV-1 infection. Clin Exp Immunol. 1999, 117 (2): 331-334. 10.1046/j.1365-2249.1999.00983.x.

Sipsas NV, Sfikakis PP: Expanding role of circulating adhesion molecules in assessing prognosis and treatment response in human immunodeficiency virus infection. Clin Diagn Lab Immunol. 2004, 11 (6): 996-1001. 10.1128/CDLI.11.6.996-1001.2004.

Gordón-Alonso M, Yañez-Mó M, Barreiro O, Alvarez S, Muñoz-Fernández MA, Valenzuela-Fernández A, Sánchez-Madrid F: Tetraspanins CD9 and CD81 modulate HIV-1-induced membrane fusion. J Immunol. 2006, 177 (8): 5129-5137.

Xie J, Han Y, Li TS, Qiu ZF, Zuo LY, Li YL, Wang AX: Abnormal changes of CD28 expression on CD4 + T cells in treatment-naive and highly active antiretroviral therapy-treated HIV/AIDS patients. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2006, 28 (5): 618-621.

De Milito A, Aleman S, Marenzi R, Sonnerborg A, Fuchs D, Zazzi M, Chiodi F: Plasma levels of soluble CD27: a simple marker to monitor immune activation during potent antiretroviral therapy in HIV-1-infected subjects. Clin Exp Immunol. 2002, 127 (3): 486-494. 10.1046/j.1365-2249.2002.01786.x.

Haaland RE, Yu W, Rice AP: Identification of LKLF-regulated genes in quiescent CD4+ T lymphocytes. Mol Immunol. 2005, 42 (5): 627-641. 10.1016/j.molimm.2004.09.012.

Stent G, Cameron PU, Crowe SM: Expression of CD11/CD18 and ICAM-1 on monocytes and lymphocytes of HIV-1-infected individuals. J Leukoc Biol. 1994, 56 (3): 304-309.

Fan ST, Mackman N, Cui MZ, Edgington TS: Integrin regulation of an inflammatory effector gene. Direct induction of the tissue factor promoter by engagement of beta 1 or alpha 4 integrin chains. J Immunol. 1995, 154 (7): 3266-3274.

Lucia B, Jennings C, Cauda R, Ortona L, Landay AL: Evidence of a selective depletion of a CD16+ CD56+ CD8+ natural killer cell subset during HIV infection. Cytometry. 1995, 22 (1): 10-15. 10.1002/cyto.990220103.

Tarazona R, DelaRosa O, Casado JG, Torre-Cisneros J, Villanueva JL, Galiani MD, Pena J, Solana R: NK-associated receptors on CD8 T cells from treatment-naive HIV-infected individuals: defective expression of CD56. AIDS. 2002, 16 (2): 197-200. 10.1097/00002030-200201250-00008.

Brenchley JM, Karandikar NJ, Betts MR, Ambrozak DR, Hill BJ, Crotty LE, Casazza JP, Kuruppu J, Migueles SA, Connors M, Roederer M, Douek DC, Koup RA: Expression of CD57 defines replicative senescence and antigen-induced apoptotic death of CD8+ T cells. Blood. 2003, 101 (7): 2711-2720. 10.1182/blood-2002-07-2103.

Leeansyah E WBD: The mechanism underlying defective Fcgamma receptor-mediated phagocytosis by HIV-1-infected human monocyte-derived macrophages. J Immunol. 2007, 178 (2): 1096-1104.

Blann AD, Herrick A, Jayson MI: Altered levels of soluble adhesion molecules in rheumatoid arthritis, vasculitis and systemic sclerosis. Br J Rheumatol. 1995, 34 (9): 814-819. 10.1093/rheumatology/34.9.814.

Mansoor MA, Seljeflot I, Arnesen H, Knudsen A, Bates CJ, Mishra G, Larsen TW: Endothelial cell adhesion molecules in healthy adults during acute hyperhomocysteinemia and mild hypertriglyceridemia. Clin Biochem. 2004, 37 (5): 408-414. 10.1016/j.clinbiochem.2004.01.003.

Wasserman K, Subklewe M, Pothoff G, Banik N, Schell-Frederick E: Expression of surface markers on alveolar macrophages from symptomatic patients with HIV infection as detected by flow cytometry. Chest. 1994, 105 (5): 1324-1334. 10.1378/chest.105.5.1324.