论文部分内容阅读
目的: HIV感染人体后,免疫系统针对病毒产生细胞毒等多种抗病毒免疫应答,感染者可以短暂的控制病毒血症,但是病毒仍然在复制,病毒血症难以被完全控制。T细胞是适应性免疫应答的组成部分,在对抗HIV中具有重要作用,但是大多数HIV慢性感染者T细胞出现功能耗竭和无能,而导致T细胞功能损伤的原因尚未完全阐明。 髓系抑制性细胞(Myeloid-derived suppressor cell,MDSC),是一群异源群体细胞,由骨髓祖细胞和未成熟的骨髓细胞(IMCs)组成。大量研究显示MDSC具有免疫抑制作用,这种抑制性作用与精氨酸酶(Arg-1)、一氧化氮合酶(iNOS)、活性氧(ROS)、过氧硝酸盐有关。负性因子是免疫耗竭的标志,在高度活化和功能耗竭的T淋巴细胞上大量表达,对免疫活化有抑制作用。PD-1、Tim-3是两种比较重要的负性因子,PD-1与其配体PD-L1结合后能够负性调节T细胞的功能,抑制T细胞增殖,下调效应因子IL-2、IFN-γ的产生;Tim-3与配体Gal-9的结合可以抑制CD4+T细胞分泌细胞因子,如IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-17等。在小鼠卵巢癌模型的研究显示,MDSC高表达PD-L1和CD80,阻断PD-L1和CD80后能够抑制MDSC的功能,而PD-L1和CD80的这种抑制性作用是通过与Treg表面的PD-1和CTLA-4相互作用实现的。以往研究证实Tim-3通过直接诱导细胞凋亡和耗竭来抑制免疫应答,但是近期的一些研究中发现T细胞上Tim-3的表达还能够通过扩增MDSC间接性的抑制免疫应答,而Tim-3的这种作用与MDSC表面Tim-3的配体Gal-9有关。 在HIV感染中关于MDSC的研究仅限两篇,关于MDSC的研究表型不一致,研究的人群也局限于慢性感染者,在HIV感染早期,MDSC的数量可能会决定疾病预后,对于HIV感染早期MDSC表达情况以及与疾病进展的关系还未见报道,这群MDSC表面负性因子配体PD-L1和Gal-9的表达情况如何尚无报道。 本研究拟对不同感染阶段HIV感染者MDSC进行研究,明确急性期HIV感染者MDSC的表达变化以及与疾病进展的关系,并研究HIV感染者MDSC表面PD-L1和Gal-9表达情况,探索MDSC抑制作用与PD-L1和Gal-9的关系。 方法: 1、研究对象 32例无症状HIV慢性感染者(CHI)、15例无症状HIV急性期感染者(PHI)均来自中国医科大学附属第一医院红丝带门诊,感染途径多为男男性接触,CHI患者感染时间一年以上,PHI患者感染时间180天以内,在检测时间点均未接受HAART治疗;10例健康对照为随机抽取的HIV抗体阴性、未暴露于HIV的健康人(NC);8例肿瘤未治疗患者。HIV及NC组年龄、性别经检验均无显著性差异。 2、MDSC表型检测 实验对象每人抽取1.5ml全血,提取PBMC。提取的PBMC用PBS洗一遍后进行表面染色。MDSC:CD14PE-Cy-7、CD11bAPC、HLA-DRAPC-Cy-7、CD33FITC;活化:CD3PE-Cy-7、CD4APC-Cy-7、CD8Percp、CD38FITC、HLA-DRAPC;负性因子:CD3PE-Cy-7、CD4APC-Cy-7、CD8Percp、PD-1FITC、Tim-3PE。室温避光染色20min。染色后用PBS洗一遍,上样前每管补多聚甲醛150ul。流式检测CD14-/+HLA-DR-/lowCD33+CD11b+细胞。 3、MDSC抑制功能检测 30ml全血提取急性期HIV感染者PBMC,20ml全血提取健康人PBMC,活细胞计数。磁珠负选健康人CD8+T细胞,染CFSE,流式分选HIV感染者MDSC(表面染色CD14、CD11b、CD33、HLA-DR),分选后的MDSC与健康人CD8+T细胞以2:1比例孵育3天,进行CD8+T细胞增殖检测。孵育后的细胞取出后用PBS洗一遍,进行表面染色(CD8),4度避光染色30min。染色后用PBS洗一遍,上样前每管补多聚甲醛150ul。流式检测CD8+T细胞的增殖情况。 4、MDSC表面PD-L1、Gal-9检测 实验对象每人抽取1.5ml全血,提取PBMC。提取的PBMC用PBS洗一遍,按流式管数目补PBS,然后每管加入100ul细胞悬液进行表面染色,CD14PE-Cy-7、CD11bAPC、HLA-DRAPC-Cy-7、CD33FITC,PD-L1PE、Gal-9PE,室温避光染色20min。染色后用PBS洗一遍,上样前每管补多聚甲醛150ul。流式检测HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh上PD-L1和Gal-9的表达量。 5、CD4+T细胞绝对值及病毒载量检测 CD4+T细胞绝对值依据1997年美国CDC关于HIV感染者CD4+T细胞检测指导方法,应用BD公司TruCOUNT管、FACSCalibur流式细胞仪MULTISET软件检测。病毒载量采用Roche公司COBAS(@)AmpliPrep(@)/COBAS(@)TaqMan(@)System自动载量仪上以实时荧光定量PCR方法测定病毒载量。 6、统计学分析 应用SPSS17.0软件包进行统计分析,数据以MeanwithSEM表示,两组间实验指标的比较采用Mann-WhitneyU检验两组间的差异性,相关性分析采用Spearman秩相关检验,相关的两组之间的比较用两配对样本检验(Wilcoxon),P<0.05为有统计学意义。 实验结果: 一、HIV急性期感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表达增加 我们首先对髓系抑制性细胞的表型进行研究,以CD14-和CD14+来区分单核细胞MDSC和粒细胞MDSC,结果发现HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11b+有两群细胞:HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11blow和HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh。HIV急性期感染者(p=0.03)、慢性感染者(p=0.02)和肿瘤患者(p=0.0008)的HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数均高于健康人(NC),肿瘤患者高于急性期(p=0.003)和慢性期HIV感染者(p=0.01),而HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11blow和HLA-DR-/lowCD14+CD33+CD11b在四组中无显著性差异。 二、HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞能抑制CD8+T细胞增殖并且与疾病进展有关 为了验证HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞是否是具有抑制功能,我们进行了体外实验,发现这群细胞能够抑制CD8+T细胞增殖。我们进一步分析髓系抑制性细胞与疾病进展的关系,发现总的HIV感染者(急性期和慢性期)HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数与CD4+T细胞的数量呈负相关(r=-0.4,p=0.005),与载量呈正相关(r=-0.67,p<0.0001),与CD4+T细胞的活化水平(%CD4+CD38+HLA-DR+)呈正相关(r=0.48,p=0.01),与CD8+T细胞的活化水平无相关性;慢性期感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数与CD4+T细胞的数量呈负相关(r=-0.41,p=0.02),按CD4+T细胞大于和小于350cells/ul进行分组,发现CD4+T细胞大于350细胞/微升组HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数有低于CD4+T细胞小于350细胞/微升组的趋势(p=0.18),而HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数与载量呈正相关(r=0.7,p<0.0001),与CD4+T细胞的活化水平(%CD4+CD38+HLA-DR+)呈正相关(r=0.65,p=0.002),与CD8+T细胞的活化水平无相关性;急性期HIV感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数与CD4+T细胞的数量呈负相关(r=-0.72,p=0.0026),按CD4+T细胞大于和小于500细胞/微升进行分组,发现CD4+T细胞大于细胞/微升组HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数低于CD4+T细胞小于500细胞/微升组(p=0.0054),并且HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数与载量呈正相关(r=0.62,p=0.01),与CD4+T细胞的活化水平(%CD4+CD38+HLA-DR+)呈正相关(r=0.64,p=0.034),与CD8+T细胞的活化水平(%CD8+CD38+HLA-DR+)有正相关的趋势,但无统计学意义。 三、HIV感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表面PD-L1和Gal-9表达增加 急性期HIV感染者(p=0.02)、慢性期HIV感染者(p<0.0001)和肿瘤患者(p=0.0016)HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表面PD-L1百分数高于健康人;慢性期HIV感染者(p=0.03)、肿瘤患者(p=0.026)HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表面Gal-9百分数高于健康人;总的HIV感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表面PD-L1百分数(r=-0.42,p=0.01)和Gal-9百分数(r=-0.4,p=0.007)与CD4数量呈负相关,与病毒载量有正相关的趋势。慢性期HIV感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表面PD-L1百分数(r=-0.44,p=0.037)和Gal-9百分数(r=-0.38,p=0.03)与CD4+T细胞数量呈负相关,与病毒载量有正相关的趋势。急性期HIV感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表面PD-L1和Gal-9百分数与CD4数量和病毒载量均无相关性。 四、慢性期HIV感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表达量与CD4+T细胞表面TIM-3、PD-1表达有关 慢性期HIV感染者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞百分数与CD4+T细胞表面PD-1(r=0.52,p=0.02)和TIM-3(r=0.54,p=0.014)百分数呈正相关,与CD8+T细胞表面TIM-3和PD-1的百分数无关。 结论: HIV急性期患者HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表达增加,体外实验证明这群细胞具有抑制CD8+T细胞增殖的作用,与疾病进展具有密切的相关性;HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhigh细胞表面负性因子配体PD-L1和Gal-9表达高于健康人,与疾病进展密切相关,HLA-DR-/lowCD14-CD33+CD11bhi曲细胞表达量与CD4+T细胞表面负性因子PD-1和Tim-3有关。