近日來自美國哈佛-麻省理工的博德研究所和麻省普科醫(yī)院理根研究所的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組利用新一代測序技術(shù)研究了艾滋病毒（HIV）在感染后最初幾周內(nèi)的適應(yīng)機制。研究結(jié)果表明感染初期，HIV形成的突變有可能對破壞早期免疫反應(yīng)起關(guān)鍵性的作用。相關(guān)研究發(fā)表在《PLoS病原學(xué)》（PLoS Pathogens）期刊上。

    理根研究所和博德研究所的研究人員采用了一種稱為焦磷酸測序(Pyrosequencing)的技術(shù)，對感染過程中個體內(nèi)數(shù)以百計的病毒變異株進(jìn)行了同時測序。這些數(shù)據(jù)對HIV感染后患者體內(nèi)循環(huán)的突變株的復(fù)雜性，以及每種突變株隨時間進(jìn)化的機制提出了更深入敏感的見解。結(jié)合這些遺傳數(shù)據(jù)與詳細(xì)的免疫學(xué)分析結(jié)果，研究人員對HIV感染關(guān)鍵的急性期病毒和宿主的相互作用做出了綜合評估。

    該研究揭示在感染的最初幾周，大部分早期、低頻率的突變形成標(biāo)志著HIV快速適應(yīng)，逃逸了CD8殺傷性T細(xì)胞應(yīng)答。CD8 T細(xì)胞在識別和清除HIV感染細(xì)胞中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。“這些數(shù)據(jù)表明HIV能夠快速逃避第一線的免疫反應(yīng)，”文章的資深作者，理根研究所成員Todd Allen博士說。

    Allen指出，更重要的是他們的研究揭示了病毒快速逃逸幾種主導(dǎo)免疫反應(yīng)與患者喪失HIV早期控制能力在時間上相一致。“評估涵蓋整個HIV基因組的早期病毒進(jìn)化，表明控制HIV對最早期免疫應(yīng)答的耐受有可能是成功開發(fā)疫苗的關(guān)鍵。因此控制高度可變病原體HIV的關(guān)鍵在于疫苗必須能重新介導(dǎo)對病毒高度保守的非突變區(qū)域產(chǎn)生免疫應(yīng)答，”Allen說。

    該研究另一個重要的意義在于開發(fā)了一種新生物信息學(xué)工具，可用于處理龐大的、高度多樣的序列數(shù)據(jù)集，將成千上萬的序列讀取片段（read）裝配為完整的HIV基因組，分析和檢測基因突變。盡管新一代測序技術(shù)幫助改善了哺乳動物基因組測序，然而HIV病毒株高度的序列多樣性阻礙了這些強有力的測序方法的常規(guī)應(yīng)用。在新研究中，研究人員利用他們的方法成功地對來自數(shù)十個感染個體的完整HIV基因組進(jìn)行了測序。

    “利用新開發(fā)的基因組學(xué)和計算機工具，研究人員解析了完整的HIV基因組，以從所未有的分辨率鑒別了病毒的遺傳變異，使我們獲得了感染過程中病毒改變的新圖譜，”該研究的主要作者、博德研究所病毒基因組中心主任Matthew Henn博士說。

    科學(xué)家們在研發(fā)高效HIV疫苗上的努力長期遭受挫敗，部分原因在于病毒能夠快速突變，逃避宿主免疫應(yīng)答。然而Allen指出：“HIV并不能隨意突變。一些突變實質(zhì)上會削弱病毒的復(fù)制能力，這似乎在某些無需接受治療就能對HIV形成獨特控制的個體中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。”

    更精確地了解個體HIV的進(jìn)化機制，以及HIV突變與HIV控制能力的關(guān)聯(lián)性，有可能為設(shè)計出更有效防止HIV感染的疫苗提供關(guān)鍵性的見解。理根研究所正致力于利用這些研究發(fā)現(xiàn)開發(fā)并檢測新型的抗HIV疫苗策略，限制HIV突變和逃逸免疫控制的能力。