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        有效的高效抗反轉(zhuǎn)錄病毒治療后低CD4/CD8比值HIV/AIDS患者免疫學特征分析

        2015-08-23 09:00:52田云飛趙紅心
        傳染病信息 2015年6期
        關(guān)鍵詞:亞群基線比值

        張 鈺,田云飛,肖 江,韓 寧,楊 滌,劉 維,趙紅心

        有效的高效抗反轉(zhuǎn)錄病毒治療后低CD4/CD8比值HIV/AIDS患者免疫學特征分析

        張鈺,田云飛,肖江,韓寧,楊滌,劉維,趙紅心

        目的對比研究有效的高效抗反轉(zhuǎn)錄病毒治療(highly active antiretroviral therapy,HAART)后低CD4/CD8比值組與高CD4/CD8比值組患者相關(guān)免疫學特征。方法選擇接受HAART≥96周、CD4+T淋巴細胞≥500/μl、HIV載量低于檢測值下限的HIV感染者/AIDS患者(HIV/AIDS患者)109例,從中選出CD4/CD8比值≥0.82的患者28例及CD4/CD8比值≤0.48的患者28例,對比分析2組T淋巴細胞上CD38、人類白細胞抗原DR(HLA-DR)、CD27、CD28、CD45RA及CD31的表達,進而分析2組外周血T淋巴細胞的免疫活化與免疫老化狀況。結(jié)果①低CD4/CD8比值組的基線CD4+T淋巴細胞計數(shù)和基線CD4/CD8比值較高CD4/CD8比值組低(P<0.05);②低CD4/CD8比值組HLA-DR+CD8+T淋巴細胞頻率、處于中期分化階段(CD27-CD28+)的CD4+T淋巴細胞頻率及處于晚期分化階段(CD27-CD28-)的CD4+和CD8+T淋巴細胞頻率高于高CD4/ CD8比值組(P均<0.05),而處于早期分化階段(CD27+CD28+)的CD4+和CD8+T淋巴細胞頻率低于高CD4/CD8比值組(P均<0.05);③低CD4/CD8比值組純真CD4+和與CD8+T淋巴細胞頻率以及CD31+純真CD8+T淋巴細胞的頻率低于高CD4/CD8比值組(P均<0.05)。結(jié)論①低基線CD4+T淋巴細胞計數(shù)和低基線CD4/CD8比值HIV/AIDS患者有效HAART后CD4/CD8比值仍然相對較低,應及早起始HAART,預防CD4/CD8低比值持續(xù)的發(fā)生;②有效HAART后低CD4/CD8比值的HIV/AIDS患者表現(xiàn)出更為嚴重的免疫活化和免疫老化現(xiàn)象,針對這些免疫紊亂應給予除HAART外新的干預措施。

        獲得性免疫缺陷綜合征;HIV;淋巴細胞計數(shù);T-淋巴細胞亞群

        然而,有一部分HIV/AIDS患者經(jīng)過長期HAART后雖然獲得了相對正常的CD4+T淋巴細胞計數(shù)(≥500/μl),但其CD4/CD8比值仍處于較低水平。這部分人群的免疫學機制和臨床特點尚未完全闡明。既往有報道認為,CD4/CD8比值能夠預測HIV感染者進展至AIDS的時間[2],低CD4/CD8比值患者存在一系列的免疫紊亂且與非AIDS相關(guān)性疾病發(fā)病率和病死率相關(guān)[3-8]。重要的是,較早起始HAART的患者可能比較晚起始HAART的患者CD4/CD8比值恢復更快[9-11],而較高的CD4/CD8比值反映患者處于更加正常的免疫狀態(tài),免疫細胞更能發(fā)揮正常的免疫作用[12]。與發(fā)達國家相比,我國HIV/AIDS患者確診時間及起始治療時間相對較晚,因此存在一定數(shù)量的CD4/CD8比值未能恢復的人群。國內(nèi)對HIV/AIDS患者接受長期HAART 后CD4+T淋巴細胞計數(shù)恢復但CD4/CD8比值較低的人群尚缺乏系統(tǒng)的臨床及實驗室報道。目前國際上對于正常的CD4/CD8比值區(qū)間尚無統(tǒng)一的共識,既往有大規(guī)模臨床研究選取了研究人群CD4/ CD8比值的第一四分位數(shù)(Q1)和第三四分位數(shù)(Q3)(Q1=0.4,Q3=1)作為低CD4/CD8比值與高CD4/ CD8比值的界定值[13]。本研究從北京地壇醫(yī)院長期隨訪的HIV/AIDS患者中隨機收集了109例長期HAART(HAART治療≥96周)后HIV載量達到檢測不到水平且CD4+T淋巴細胞≥500/μl的患者作為研究對象,亦選用Q1(0.48)和Q3(0.82)作為界定值,對CD4/CD8比值≤0.48(28例)與CD4/CD8比值≥0.82(28例)的2組患者進行了免疫學特征的比較?,F(xiàn)報道如下。

        1 對象與方法

        1.1對象

        1.1.1納入標準研究對象的納入標準為:①HIV/ AIDS患者,年齡18周歲以上,均經(jīng)免疫印跡試驗確診抗HIV陽性;②在北京地壇醫(yī)院進行HAART 滿96周;③進行HAART滿96周時,達到了病毒學抑制[(病毒載量低于檢測值下限(20 copies/ml)];④采集標本時,CD4+T淋巴細胞≥500/μl;⑤采集標本時,患者無各種急性感染。

        1.1.2對象選擇于2013年8月—2014年1月觀察就診于北京地壇醫(yī)院并滿足上述納入標準的HIV/AIDS患者109例,這些患者的CD4/CD8比值四分位數(shù)[Q2(Q1,Q3)]為 0.62(0.48,0.82),根據(jù)CD4/CD8比值從中選取2組患者入組:CD4/CD8≥0.82(Q3)的28例為高CD4/CD8比值組,CD4/CD8≤0.48(Q1)的28例為低CD4/CD8比值組。56例中,男42例,女14例,中位年齡為37歲,最小31歲,最大43歲;15例經(jīng)異性途徑性傳播,31例經(jīng)同性途徑性傳播,1例經(jīng)單采血漿途徑傳播,1例經(jīng)靜脈吸毒傳播,8例傳播途徑不明;接受HAART前(基線)CD4+T淋巴細胞計數(shù)四分位數(shù)為185(93,263)/μl;接受HAART的中位時間為220周,最短160周,最長307周。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準和監(jiān)督,所有患者均簽署知情同意書。

        1.2方法

        1.2.1研究方法采集2組患者的血液標本,進行免疫學表型對比分析。

        1.2.2細胞檢測

        1.2.2.1標本采集采集患者外周靜脈血10 ml,乙二胺四乙酸 (ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)抗凝,常溫保存。4 h內(nèi)用于CD4+T淋巴細胞計數(shù)和表型分析。

        1.2.2.2CD4+T淋巴細胞計數(shù)檢測利用絕對計數(shù)管(Trucount,美國BD公司)及流式細胞儀(FACS Calibur,美國BD公司)檢測,并用MultiSET軟件分析。

        1.2.2.3表型分析利用 CD4/CD8/CD27/CD28、CD4/CD8/CD38/HLA-DR及CD4/CD8/CD45RA/CD31特異性單克隆抗體組合(美國BD公司)對裂解紅細胞后的全血進行表面染色,并用美國FACS Calibur流式細胞儀上機檢測。

        1.3統(tǒng)計學處理用SPSS 16.0軟件對收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理。計量資料用[Q2(Q1,Q3)]表示,2組間比較用兩獨立樣本W(wǎng)ilcoxon秩和檢驗。計數(shù)資料用頻數(shù)、頻率或構(gòu)成比進行描述,采用四格表χ2檢驗或校正χ2檢驗或確切概率檢驗。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

        2 結(jié) 果

        2.12組患者基本情況采集標本時,低CD4/CD8比值組CD8+T淋巴細胞計數(shù)高于高CD4/CD8比值組(P<0.05),但2組年齡、HAART周數(shù)及CD4+T淋巴細胞計數(shù)差異無統(tǒng)計學意義?;€時,低CD4/ CD8比值組CD4+T淋巴細胞計數(shù)及CD4/CD8比值均低于高CD4/CD8比值組(P均<0.05),而CD8+T淋巴細胞計數(shù)差異無統(tǒng)計學意義。低CD4/CD8比值組男性比例高于高CD4/CD8比值組。見表1。

        2.22組CD8+T淋巴細胞活化水平低CD4/CD8比值組HLA-DR+CD8+T淋巴細胞頻率高于高CD4/CD8比值組(P<0.05)。2組間CD38+CD8+T淋巴細胞和CD38+HLA-DR+CD8+T淋巴細胞頻率差異無統(tǒng)計學意義。見表2。

        表1 2組基本情況Table 1 General data of the two groups

        2.32組CD4+和CD8+T淋巴細胞免疫老化程度

        2.3.1CD27和CD28的表達利用CD27和CD28的表達將CD4+和CD8+T淋巴細胞分為3個亞群:早期分化亞群(CD27+CD28+)、中期分化亞群(CD27-CD28+/CD27+CD28-)及晚期分化亞群(CD27-CD28-)。

        低CD4/CD8比值組處于早期分化階段的CD4+和CD8+T淋巴細胞頻率均低于高CD4/CD8比值組,而處于晚期分化階段的CD4+和CD8+T淋巴細胞頻率均高于高CD4/CD8比值組(P均<0.05)。另外,低CD4/CD8比值組處于中期分化階段的CD4+T淋巴細胞頻率高于高CD4/CD8比值組(P<0.05)。見表3~4。

        2.3.2CD45RA和CD31的表達利用CD45RA標記CD4+和CD8+T淋巴細胞CD45RA+的純真細胞亞群,利用CD31標記CD4+和CD8+T淋巴細胞CD31+的胸腺輸出細胞。

        表2 2組CD8+T淋巴細胞表達CD38和HLA-DR的頻率[%,Q2(Q1,Q3)]Table 2 Expression frequency of CD38 and HLA-DR in CD8+T lymphocytes in the two groups[%,Q2(Q1,Q3)]

        表3 2組CD4+T淋巴細胞表達CD27和CD28的頻率[%,Q2(Q1,Q3)]Table 3 Expression frequency of CD27 and CD28 in CD4+T lymphocytes in the two groups[%,Q2(Q1,Q3)]

        表4 2組CD8+T淋巴細胞表達CD27和CD28的頻率[%,Q2(Q1,Q3)]Table 4 Expression frequency of CD27 and CD28 in CD8+T lymphocytes in the two groups[%,Q2(Q1,Q3)]

        低CD4/CD8比值組CD4+和CD8+T淋巴細胞CD45RA表達頻率低于高CD4/CD8比值組(P均<0.05),CD45RA+CD8+T淋巴細胞CD31表達頻率低于高CD4/CD8比值組(P<0.05)。見表5~6。

        表5 2組CD4+和CD8+T淋巴細胞表達CD45RA的頻率[%,Q2(Q1,Q3)]Table 5 Expression frequency of CD45RA in CD4+and CD8+T lymphocytes in the two groups[%,Q2(Q1,Q3)]

        表6 2組CD45RA+CD4+和CD45RA+CD8+T淋巴細胞表達CD31的頻率[%,Q2(Q1,Q3)]Table 6 Expression frequency of CD31 in CD45RA+CD4+and CD45RA+CD8+T lymphocytes in the two groups[%,Q2(Q1,Q3)]

        3 討 論

        長期以來,HIV/AIDS患者接受HAART后的免疫重建程度主要通過CD4+T淋巴細胞計數(shù)的恢復來評價,盡管通過有效的HAART恢復了正常的CD4+T淋巴細胞計數(shù),但仍不能稱得上恢復健康[14-16]。多項大規(guī)模臨床研究發(fā)現(xiàn),大部分HIV/AIDS患者在有效HAART后不能獲得正常的CD4/CD8比值(不同研究采用的正常值不同,多數(shù)研究認為CD4/CD8比值>1.0或1.2為恢復正常)[9-10]。而鑒于低CD4/CD8比值與疾病進展、免疫狀態(tài)及非AIDS相關(guān)疾病的發(fā)病率及病死率之間存在的相關(guān)性[2,5-7],以及有效HAART后低CD4/CD8比值人群的廣泛存在這一現(xiàn)狀[10],對這一人群的相關(guān)臨床及免疫學特征的研究顯得尤為重要。

        基線CD4+T淋巴細胞計數(shù)與有效HAART 后CD4/CD8比值恢復的相關(guān)性已經(jīng)得到了廣泛證實[9-11]。本研究也進一步證實了這一觀點:低CD4/CD8比值組的基線CD4+T淋巴細胞計數(shù)和基線CD4/ CD8比值均顯著低于高CD4/CD8比值組。說明基線CD4+T淋巴細胞計數(shù)低的患者即使治療應答理想,但無法恢復較正常的CD4/CD8比值,仍然存在免疫恢復不理想的問題。國外一項長期研究發(fā)現(xiàn),早起始HAART(感染6個月內(nèi))的患者CD4/CD8比值高于晚起始HAART(感染2年以上)的患者[12-13],早期起始HAART可能對CD4/CD8比值快速恢復有作用,CD4/CD8比值可能能夠輔助早期甄別有效HAART后疾病進展的風險[12]。

        低CD4/CD8比值患者體內(nèi)存在諸多免疫紊亂現(xiàn)象。多項研究證實,低CD4/CD8比值人群存在高水平的免疫活化和免疫老化現(xiàn)象[3-4],CD4/CD8比值<1(亦有研究定義為0.8)是免疫活化和免疫老化的一個標志[7-8]。T淋巴細胞的活化一般用CD38 和HLA-DR的表達水平表示,尤其CD8+T淋巴細胞的活化水平可用來監(jiān)測疾病進展情況。已有研究證明,HAART可有效抑制外周血中HIV復制,因此AIDS患者出現(xiàn)的非AIDS相關(guān)疾病如惡性腫瘤及心血管疾病更多地與持續(xù)的免疫活化及低水平炎癥狀態(tài)有關(guān)[16]。同時,在進行HAART過程中,免疫活化的持續(xù)存在也是HIV感染過程中加速免疫老化的重要原因[17]。既往大量報道都證實了HAART后低CD4/CD8比值患者存在T淋巴細胞高活化[3,5,13]。本研究通過CD8+T淋巴細胞上CD38和HLA-DR這兩個評價HIV/AIDS患者體內(nèi)免疫活化狀態(tài)的標志,檢測了患者的T淋巴細胞活化水平,亦觀察到低CD4/CD8比值組的CD8+T淋巴細胞的高水平活化(HLA-DR+CD8+T淋巴細胞頻率較高)。

        另一方面,T淋巴細胞免疫老化通??梢杂霉δ軄喨航档停–D28共刺激受體的丟失)及純真T淋巴細胞亞群的降低來表示[18]。CD28分子與表達在B細胞和抗原遞呈細胞表面的B7分子結(jié)合,產(chǎn)生協(xié)調(diào)刺激信號,誘導T淋巴細胞活化。而CD27分子與其配體CD70可以作為第二信號促進T淋巴細胞增殖,參與T淋巴細胞的分化過程。因此,T淋巴細胞上CD27和CD28分子的表達可反映T淋巴細胞功能亞群免疫活化的水平,反映T淋巴細胞能否被活化并發(fā)揮功能。而缺乏活化信號的T淋巴細胞可認為存在免疫老化現(xiàn)象。既往已有研究證實了有效HAART后低CD4/CD8比值組淋巴細胞功能亞群頻率較低(CD28共刺激受體丟失現(xiàn)象嚴重)[13]。既往多采用CD28的表達水平判斷T淋巴細胞免疫老化的程度,而目前有大量研究根據(jù)T淋巴細胞表面CD27與CD28共刺激受體的協(xié)同表達,提出了T淋巴細胞的線性分化模式,將CD4+與CD8+T淋巴細胞劃分為早期分化(CD27+CD28+)、中期分化(CD27-CD28+/CD27+CD28-)與晚期分化(CD27-CD28-)亞群。本研究即采用了這一模式并觀察到低CD4/CD8比值組的CD4+T淋巴細胞處于早期分化階段的頻率較低,而處于中、晚期分化階段的頻率較高;CD8+T淋巴細胞處于早期分化階段的頻率較低,而處于晚期分化階段的頻率較高。說明大量丟失了共刺激受體的T淋巴細胞在受到刺激后不能進入到細胞周期發(fā)揮作用,成為非功能亞群。這進一步驗證了有效HAART后低CD4/CD8比值人群的免疫老化現(xiàn)象。另外,純真T淋巴細胞亞群的頻率也常常被用來衡量T淋巴細胞免疫老化的程度。本研究觀察到有效HAART后低CD4/CD8比值組CD4+T淋巴細胞與CD8+T淋巴細胞純真亞群頻率較低,這也是免疫老化現(xiàn)象的有力佐證。值得注意的是,我們發(fā)現(xiàn)低CD4/CD8比值組存在較低頻率的CD31+的純真CD8+T淋巴細胞亞群。CD31是胸腺輸出的標志,CD31+的純真淋巴細胞在外周增殖后會發(fā)生CD31的丟失,其表達水平可用來監(jiān)測T淋巴細胞胸腺輸出的水平。低頻率的CD31+的純真CD8+T淋巴細胞亞群反映了低CD4/CD8比值組的CD8+T淋巴細胞純真亞群的胸腺輸出水平較低,較多的淋巴細胞發(fā)生了外周的增殖,推測這可能與HIV持續(xù)低水平復制等因素造成的持續(xù)免疫活化有關(guān)[19]。

        綜上所述,有效HAART后低CD4/CD8比值與基線低CD4+T淋巴細胞計數(shù)和基線低CD4/CD8比值有關(guān),這部分人群的T淋巴細胞存在明顯的免疫活化和免疫老化現(xiàn)象。鑒于低CD4/CD8比值與異常免疫狀態(tài)和疾病進展的相關(guān)性,臨床工作者應對這部分CD4+T淋巴細胞恢復正常但CD4/CD8比值仍然較低的患者給予充分重視,CD4/CD8比值應該成為CD4+T淋巴細胞計數(shù)之外另一個監(jiān)測HIV/ AIDS患者對HAART反應的重要指標。也就是說,HIV/AIDS患者對HAART成功的應答應該既包括外周CD4+T淋巴細胞計數(shù)的恢復,又包括CD4/ CD8比值的恢復。鑒于有效HAART后低CD4/CD8比值人群的廣泛存在,推測HAART可能對恢復CD4/CD8比值有局限性。今后的研究應該從機制入手,針對這部分人群,關(guān)注一些新的干預措施,如抑制免疫活化的免疫抑制劑類藥物、促進胸腺輸出的激素乃至祖國的中醫(yī)中藥等的使用。

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        (2015-09-21收稿2015-10-25修回)

        (責任編委王永怡本文編輯張云輝)

        Immunological characteristics of HIV/AIDS patients with low CD4/CD8 ratio after receiving highly active antiretroviral therapy effectively

        ZHANG Yu,TIAN Yun-fei,XIAO Jiang,HAN Ning,YANG Di,LIU Wei,ZHAO Hong-xin*Department One of Infectious Diseases,Peking University Ditan Teaching Hospital,Beijing 100015,China *Corresponding author,E-mail:13911022130@163.com

        ObjectiveTo compare immunological characteristics between HIV/AIDS patients with low CD4/CD8 ratio after receiving highly active antiretroviral therapy(HAART)effectively and those with high CD4/CD8 ratio.MethodsAmong 109 HIV/AIDS patients with CD4+T lymphocyte count≥500/μl and undetectable viral load after more than 96 weeks of HAART,28 patients with CD4/CD8 ratio≥0.82 were selected as high CD4/CD8 ratio group,and 28 with CD4/CD8 ratio≤0.48 as low CD4/CD8 ratio group.The expressions of CD38,HLA-DR,CD27,CD28,CD45RA and CD31 on T lymphocytes of peripheral blood were compared between the two groups,and the immune activation and immunosenescence of the two groups were analyzed.ResultsLow CD4/CD8 ratio group showed significantly lower baseline CD4+T lymphocyte count and baseline CD4/CD8 ratio than high CD4/CD8 ratio group(P<0.05).Low CD4/CD8 ratio group showed significantly higher frequency of HLA-DR+cells of CD8+T lymphocytes,higher frequency of CD4+T lymphocytes in intermediate stage(CD27-CD28+),higher frequency of CD4+or CD8+T lymphocytes in late differentiation stage (CD27-CD28-)(P<0.05),and lower frequency of CD4+or CD8+T lymphocytes in early differentiation stage(CD27+CD28+)than high CD4/ CD8 ratio group(P<0.05).Besides,low CD4/CD8 ratio group had significantly lower frequency of na?ve CD4+and CD8+T lymphocytes and lower frequency of CD31+na?ve CD8+T lymphocytes than high CD4/CD8 ratio group(P<0.05).ConclusionsHIV/AIDS patients with low baseline CD4+T lymphocyte count and low baseline CD4/CD8 ratio are inclined to have relatively low CD4/CD8 ratio after receiving effective HAART,thus an early initiation of HAART is necessary to prevent the occurrence of consistently low CD4/CD8 ratio.HIV/AIDS patients with low CD4/CD8 ratio after effective HAART show more serious T lymphocyte immune activation and immunosenescence,so in addition to HAART,novel interventions should be given for ongoing immune dysfunction in such patients.

        acquired immunodeficiency syndrome;HIV;lymphocyte count;T-lymphocyte subsets AIDS是由HIV感染引起的人體免疫缺陷綜合征。HIV感染人體后,出現(xiàn)CD4+T淋巴細胞進行性減少,CD4/CD8比值倒置現(xiàn)象,細胞免疫功能受損。高效抗反轉(zhuǎn)錄病毒治療(highly active antiretroviral therapy,HAART)常??梢燥@著降低HIV感染者/ AIDS患者(HIV/AIDS患者)體內(nèi)HIV復制,提高CD4+T淋巴細胞的數(shù)量,重建患者免疫功能[1]。目前,人們普遍用CD4+T淋巴細胞計數(shù)的恢復情況來衡量HIV/AIDS患者對HAART的反應。

        趙紅心,E-mail:13911022130@163.com

        10.3969/j.issn.1007-8134.2015.06.006

        2014年首都衛(wèi)生發(fā)展科研專項項目(2014-2-2173);國家自然科學基金(81371804)

        100015,北京大學地壇醫(yī)院教學醫(yī)院感染一科(張鈺、田云飛、肖江、韓寧、楊滌、劉維、趙紅心)

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