艾滋病病毒為何成為大家族
更新時間：2015-07-14 08:42:34點擊次數(shù)：2127次字號：T|T
中國科學(xué)院昆明動物研究所的一個研究團隊上月在學(xué)術(shù)期刊《艾滋病研究和人類逆轉(zhuǎn)錄病毒》上發(fā)表了一篇論文，介紹了對在緬甸北部發(fā)現(xiàn)的一株新艾滋病病毒（HIV）的測序結(jié)果,。研究人員認為,，這一變異病毒株比之前最復(fù)雜的各種HIV-1病毒株亞型還要復(fù)雜，是迄今為止世界上最復(fù)雜的HIV,。
目前,，艾滋病病毒在世界范圍內(nèi)已共有亞型237種。由于HIV有天生的易變性,，未來的亞型還會不斷增多。這株最復(fù)雜HIV病毒株的出現(xiàn)提示我們,，人體免疫系統(tǒng)識別和抗御新的變異病毒株依然面臨巨大的考驗,，也對艾滋病防治提出了新的挑戰(zhàn)。
艾滋病毒擁有“善變的馬甲”
艾滋病病毒（HIV）自1983年首次被發(fā)現(xiàn)至今,，以極快的速度在發(fā)生變異,，目前在世界范圍內(nèi)已有亞型237種。由于HIV有天生的易變性,，未來的亞型還會不斷增多,，中國研究人員測序研究的這株最復(fù)雜的HIV病毒株就是證明,。
這一病毒株是2008年一位緬甸籍長途卡車司機從云南入境時被發(fā)現(xiàn)的，因而命名為08mLDTD011,。08指的是2008年,，m指的是緬甸（Myanmar），LDTD指的是長途卡車司機（Long-DistanceTruckDriver）,，011是后續(xù)編號,。
中國研究人員直接從患者的血漿中提取出病毒的RNA（核糖核酸），并經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄和擴增,，獲得相關(guān)基因序列,，進行了測序和分析。
HIV與人類免疫系統(tǒng)有著“道高一尺,、魔高一丈”的較量,，為了避免人體免疫系統(tǒng)的追殺，HIV便在自己的外殼和包膜的蛋白成分上頻頻重組和變化,，換成不同的“馬甲”,，讓人體免疫系統(tǒng)無法識別，從而逃避免疫系統(tǒng)的追殺,。
要了解HIV的復(fù)雜性,，首先需要知道HIV的分類。
國際病毒分類委員會（ICTV）根據(jù)在全球流行的HIV血清學(xué)反應(yīng)和病毒核酸序列測定,，把HIV分為HIV-1和HIV-2兩大類,。目前世界各地的艾滋病主要由HIV-1引起。HIV-2引發(fā)的艾滋病大都在西非流行,，其致病力低于HIV-1,，傳播速度也比HIV-1慢。
HIV-1和HIV-2在基因序列上差異很大,，核苷酸序列只有45%的同源性,，它們的包膜糖蛋白常常不能引起交叉免疫反應(yīng)。
成員最多當(dāng)屬HIV-1譜系
在這一最復(fù)雜HIV病毒株發(fā)現(xiàn)之前,，HIV-1型病毒一直是艾滋病毒家族中最為紛繁復(fù)雜的一族,。
HIV-1有9個基因（gag、pol,、vif,、vpr、tat,、rev,、vpu、env、nef）,，其中7種都為調(diào)節(jié)基因,。國際病毒分類委員對它們有更細的分類，分為組,、亞型,、亞亞型和流行重組型。
根據(jù)其包膜蛋白上的“馬甲”類型和編碼其外殼蛋白的基因序列,，國際病毒分類委員把HIV-1分為3個組：M組（主要組）,、O組（外圍組）和N組（新組或非M非O組）。
O組是1990年從喀麥隆和加蓬的HIV感染者身上分離到的,，與M組其他亞型的氨基酸序列只有50%的同源性,。N組是2001年從2例喀麥隆病人身上分離到的，在HIV的系統(tǒng)樹上既不屬于M組,，也不屬于O組,，是一組新病毒，故稱N組,。
在HIV-1的M,、O、N組中,，M組的病毒對人類健康構(gòu)成的威脅最嚴重,，因為這組病毒在全世界范圍內(nèi)廣泛流行，而HIV-1的O組,、N組和HIV-2型只局限在非洲某些地區(qū)流行,。由于HIV-1M組的基因類型比較多，而且對人類健康危害較大,，因此HIV-1的分類主要針對HIV-1M組,。依據(jù)env基因序列，HIV-1M組又可分為A,、B,、C、D,、E,、F、G,、H,、I、J等10個亞型,。
由于HIV-1有很高的重組頻率，能迷惑人體的免疫系統(tǒng)，對人的致病性較強,，因此研究人員和臨床醫(yī)生特別重視不同基因型的HIV所導(dǎo)致的艾滋病?，F(xiàn)在，中國研究人員檢測到的最新和最復(fù)雜的08mLDTD011就是這樣一種病毒株,，它當(dāng)然屬于HIV-1,。
由于中緬邊境地區(qū)跨國人員交流頻繁，這一地區(qū)流行的HIV病毒株的重組也會頻頻發(fā)生,，因此除了08mLDTD011外,，還可能會有更復(fù)雜的病毒株出現(xiàn)，使得人體的免疫系統(tǒng)更難識別和抗御新的變異病毒株,，這也對艾滋病防治提出了新的挑戰(zhàn),。
當(dāng)然，復(fù)雜病毒的出現(xiàn)只是意味著新病毒可能對免疫系統(tǒng)的抵抗能力增強,，但并不意味著新病毒的致病性最強,，或毒力最大。目前,，研究人員尚未測定這一新發(fā)現(xiàn)的病毒株的毒力有多強,。只是新病毒的發(fā)現(xiàn)，讓中國防治艾滋病的任務(wù)更加艱巨,。
新成員頻頻出現(xiàn)的機理
現(xiàn)在,，研究人員對于HIV的來源有了比較認同的結(jié)論，HIV-1來自于非洲黑猩猩,，HIV-2來自于非洲黑白眉猴,，它們是跨過種屬屏障從猴、猩猩傳播到人,，可能的途徑是當(dāng)?shù)厝瞬妒踌`長類動物,，從而讓靈長類動物身上的艾滋病病毒（SIV）傳播到人身上，并進化為HIV,。
HIV與SIV一樣,，入侵人體后并非是整個病毒都進入細胞內(nèi)部，而是在人的細胞表面留存一小段來自病毒蛋白質(zhì)的多肽,。這些多肽通常會被人體細胞的組織相容性復(fù)合物（MHC）結(jié)合在細胞表面,。這樣就把有外來微生物入侵的信息傳遞給T淋巴細胞，然后這些被入侵的細胞會被免疫系統(tǒng)標記,，最后被免疫系統(tǒng)清除,。這也導(dǎo)致了HIV與人體免疫系統(tǒng)的較量。一方面,，HIV會頻頻發(fā)生變化,，不讓免疫系統(tǒng)標記它并清除它,。HIV變化的目的就是讓組織相容性復(fù)合物不能與其結(jié)合以便標記它。因此,，人體細胞的組織相容性復(fù)合物也需要隨著HIV的變化而變化,，才能把HIV入侵的信息傳遞給機體免疫系統(tǒng)。
組織相容性復(fù)合物也是一個大家族,，也會有多種變體,，以應(yīng)對和結(jié)合變化的HIV。例如,，人類白細胞抗原B基因編碼的蛋白就是組織相容性復(fù)合物（MHC）家族中的一員,，而且還存在著上千種不同的變種。
HIV與人體免疫系統(tǒng)的攻防戰(zhàn)其實源于SIV,。美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的助理教授艾米利?羅布威斯基及其同事在非洲貢貝國家公園對坦桑尼亞大猩猩進行研究,，獲得了SIV與組織相容性復(fù)合物共同進化的證據(jù)。他們采集了三個大猩猩群體的DNA樣本,，并分析了它們的MHC家族基因信息,。
在大猩猩群體中，也存在著一種與HIV類似的類人猿免疫缺陷病毒（SIV）,。但在貢貝國家公園的大猩猩群體SIV的感染率卻很低,。
原因何在呢？研究人員發(fā)現(xiàn),，大猩猩攜帶的Patr-B基因和人的HLA-B相似,，能抑制SIV。這兩種特殊基因的蛋白產(chǎn)物都能與HIV和SIV多肽結(jié)合,，能把病毒入侵的信息及時傳遞到機體的免疫系統(tǒng),，從而動員免疫系統(tǒng)攻擊HIV和SIV。
這也意味著,，靈長類動物已經(jīng)與SIV抗爭了幾百萬年之久,，并產(chǎn)生了擺脫機體免疫系統(tǒng)識別的多變能力和特性。到今天,，HIV也同樣具有相同的能力和特性,。例如，在HIV包膜蛋白的env基因和編碼HIV外殼蛋白的gag基因序列上進行變化,，讓機體免疫系統(tǒng)難以識別它們,。而多變的結(jié)果也使得HIV家族不斷增添新成員，產(chǎn)生了更多的亞型病毒,。因此,，HIV的多變性其實來源于SIV的多變性，兩者有著進化上的淵源,。
如何識別HIV家族樹
由于HIV不斷變化形成更多的亞型和亞亞型,，因而人體內(nèi)的免疫系統(tǒng)和人們研制的藥物也必須要隨著HIV的變化而變化,，否則就不可能抑制HIV，更談不上戰(zhàn)勝艾滋病,。例如,，迄今研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，HIV有237種亞型,，從理論上講，如果要使藥物有效,，就必須研發(fā)237種藥物,。
但是，研究人員可以從HIV的相似性入手來研發(fā)藥物,，因此一種藥物可能抗御幾十種或上百種HIV,。例如，美國洛克菲勒大學(xué)分子免疫學(xué)實驗室的弗洛里安?克萊因等人研制了一種抗體,，稱為3BNC117,，可以廣泛抑制237種HIV毒株中的195種。但是,，這已經(jīng)是治療艾滋病最有效和作用最廣泛的藥物了,。
問題的關(guān)鍵是，如果能追蹤到HIV的家族樹,，把相同和相似的亞型歸到一類或一大類中,，就可以研發(fā)出抗HIV的更廣譜的藥物。現(xiàn)在研究人員認為,，如果兩株分離的HIV遺傳物質(zhì)的核酸序列越接近,，它們可能越晚從共同的祖先那里分開，也就是說,，它們有更多的相似性,，親緣關(guān)系就越近。因此,，研究人員就可以追蹤到HIV的傳播擴散方式,，進而研發(fā)針對性更強和殺傷力更廣譜的藥物。
現(xiàn)在,，研究人員認為,，如果兩個人攜帶的HIV的核酸序列差異小于1.5%，很可能這兩個人來自于同一個傳染群體,，他們身上的HIV更具有親緣性,。因為，HIV在傳代過程中的突變率是恒定的,，因此,，可以設(shè)計相似的藥物來抗御這兩種HIV,。更重要的是，研究人員可以據(jù)此構(gòu)建一個生物分子鐘,，來推算攜帶者是何時感染病毒的,，從而對感染者進行更符合個體特征和HIV特性的治療。
現(xiàn)在,，美國,、歐洲和非洲一些國家的研究人員提出了一個龐大的計劃，將對2萬多名HIV感染者提取HIV,，并對HIV進行基因組測序,。這些HIV攜帶者來自于4個泛撒哈拉地區(qū)的國家。研究人員希望通過對HIV的測序來研究和了解其系統(tǒng)進化,，并通過這種系統(tǒng)進化來預(yù)測新的感染發(fā)生率,，由此也可以評估目前抗御HIV的各種措施是否有效，是否需要改進,。
文匯報 (編輯：葛 銳)
