国人佳作 | 王福生院士团队采用Olink蛋白组学对艾滋患者免疫学特征进行系统研究

人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）是一个主要的全球公共卫生问题，全球约有3,800万人感染了艾滋病毒。高效、耐受性好的联合抗逆转录病毒疗法（ART）的发现和应用已经将这些致命的病毒感染转化为慢性可控制的疾病。ART可以控制HIV-1的复制，促进CD4 T细胞的恢复，并改善HIV-1感染者的生存和生活质量。然而，大约15%-30%的HIV-1感染者尽管接受了ART治疗，仍未能实现**的CD4 T细胞数量恢复，这些患者被称为免疫无应答者（INR)。他们有更大的风险发生严重的非获得性免疫缺陷综合症(非艾滋)相关事件和死亡，这背后的确切机制还不是很清楚。到目前为止没有其它有效的治疗方案可以将INRs的CD4 T细胞数量恢复到正常水平。因此，迫切需要确定能够改善这些患者免疫水平的潜在治疗靶点。

之前的研究表明，血浆中sCD14、sCD163和CXCL10的表达水平与CD4 T细胞数量负相关，sCD14、sCD163、CXCL10、CRP和IL6表达水平与HIV-1疾病进展相关。这些研究采用了有限的炎症因子，并没有对HIV-1感染者的炎症相关蛋白(IRPs)进行全面的研究，特别是在INRs中。

解放军第五医学中心王福生院士团队在2022年12月在感染性疾病领域顶刊Emerging Microbes & Infections（ IF= 19.57）上发表了题目为「Distinct inflammation-related proteins associated with T cell immune recovery during chronic HIV-1infection」的最新研究成果。

基于PEA技术高灵敏度和高特异性Olink炎症试剂盒，本研究包括四组：20例健康对照（HCs）、24例未经治疗的HIV患者（TNs）、33例免疫应答者（IRs）和38例免疫无应答者（INRs），以探讨HIV-1感染者血浆IRPS的特点及其临床意义。

基于IRPs表达的t-SNE分析清楚地将HCs、TNs（未经治疗）和ART的（IRs+INRS）HIV-1感染者分开。HIV-1感染者（TNs、IRs和INRs）和11个HC之间52个IRP有显著差异；TNs和HCs之间有41个IRP显著不同，IRs和HCs之间有26个IRPs，INRs和HCs之间有34个IRPs。此外，IRs和TNs之间有27个IRPs显著不同，INRs和TNs之间有27个IRP，IRs和INRs之间有9个IRP。下图C热图显示这些IRP的差异表达。HIV-1感染者和HCs之间的IRP谱有显著差异，尤其是TNs。之后作者评估了41个在TNs和HCs中差异表达的IRP之间的成对相关性。根据它们的相关系数，IRP被分成7个簇(从上到下，1-7个)。结合下图所示结果，HIV-1感染导致第1、4和5组的IRPs水平降低，而第6和7组除CST5外的IRPs水平上升。

作者进一步评估炎症相关蛋白与未接受治疗的HIV-1感染者（TNs）的临床和免疫学变量之间的关联。确定TNs和HCs之间差异表达的IRPs，如下图所示， 使用Spearman相关矩阵显示炎症相关蛋白（IRPs）之间的相关性。根据IRP之间的相关性，将这些蛋白质分为七个簇（1-7，从上到下）。群集在热图黑框中突出显示。

热图显示差异表达蛋白与临床和免疫学变量之间的Spearman相关性。红色和蓝色分别表示正面和负面的关联*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

作者还评估了炎症相关蛋白IRPs与接受ART治疗患者的临床和免疫学变量之间的关联，确定了抗逆转录病毒疗法（ART）治疗的HIV-1感染个体和健康对照（HC）之间差异表达的炎症相关蛋白（IRP）。

热图显示差异表达的蛋白质与临床和免疫学变量之间的Spearman相关性。红色和蓝色分别表示正面和负面的关联*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

数据表示为中位数（四分位间距，IQR）。两组之间的统计学显著性由非参数，不成对的Mann-Whitney U检验确定。AUC，曲线下面积*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001。

在这项研究中，作者系统地分析了不同疾病状态的HIV-1感染者的IRPs，并分析了这些IRP与T细胞功能障碍和HIV-1疾病进展的关系。HIV-1感染会导致簇7 炎症相关蛋白（IRP）发生上调，包括CXCL11、CXCL9、TNF、CXCL10、IL18、CDCP1和SLAMF1。尽管有抗逆转录病毒疗法（ART），这些IRP仍然异常，特别是在免疫无应答者（INR）中。重要的是，簇7中的这些炎症相关蛋白与T细胞分化，活化和衰竭密切相关。

王福生院士研究团队在该研究中使用Olink Inflammation Target 96 Panel对血浆蛋白组进行分析，最终鉴定了一组IRPs蛋白标志物组合，包括CXCL11、CXCL9、TNF、CXCL10、IL18、CDCP1和SLAMF1，它们与慢性HIV-1感染过程中T细胞调节异常密切相关，同时还鉴定了CDCP1、CXCL11、CST5、SLAMF1、TRANCE和CD5的蛋白标志物组合，可能有助于区分IRs和IRNs，实现对HIV-1感染者进行疗效预测。