Infection of gamma/delta T lymphocytes by human herpesvirus 6: transcriptional induction of CD4 and susceptibility to HIV infection. 

P Lusso, A Garzino-Demo, R W Crowley, M S Malnati

The Journal of experimental medicine 1995 Apr 01;181(4):1303-10 doi:10.1084/jem.181.4.1303

PMID:7699322

摘要

人類皰疹病毒6（HHV-6）是一種嗜T淋巴的人類皰疹病毒，是一種潛在的免疫抑制劑，被認(rèn)為在人類免疫缺陷病毒（HIV）感染的自然史中發(fā)揮輔助因子的作用。我們研究了HHV-6和γ/δ T淋巴細(xì)胞之間的相互作用，這是T細(xì)胞的一個(gè)子集，參與了針對特定微生物的保護(hù)性免疫反應(yīng)。從健康成人的外周血中純化并在體外用植物血凝素激活的多克隆γ/δ T細(xì)胞群暴露于HHV-6菌株GS（A亞組），感染倍數(shù)（MOI）約為1。免疫熒光、電子顯微鏡和細(xì)胞外病毒傳播證實(shí)，早在感染后72小時(shí)就檢測到病毒復(fù)制的跡象。感染的進(jìn)展與典型的細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變和最終大量細(xì)胞死亡有關(guān)。將γ/δ T細(xì)胞暴露于HHV-7（與HHV-6密切相關(guān)的CD4+嗜T淋巴細(xì)胞）后，未檢測到感染或細(xì)胞病變效應(yīng)的跡象。多克隆γ/δ T細(xì)胞對感染HHV-6的自體和異源靶細(xì)胞均顯示出溶細(xì)胞活性，并在感染HHV-6后至少72小時(shí)內(nèi)保持這種活性，盡管使用了高M(jìn)OI。正如之前在成熟的CD8+ T細(xì)胞和自然殺傷（NK）細(xì)胞中記錄的那樣，HHV-6感染誘導(dǎo)γ/δT淋巴細(xì)胞重新表達(dá)CD4 mRNA和蛋白質(zhì)，分別通過逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)和熒光細(xì)胞計(jì)數(shù)法檢測。雖然純化的CD4- γ/δ T細(xì)胞群本身對HIV感染是抵抗的，但在HHV-6誘導(dǎo)CD4表達(dá)后，它們變得易受HIV-1 IIIB株的生產(chǎn)性感染。這些結(jié)果表明，γ/δ T細(xì)胞可以被皰疹病毒直接靶向和殺死，并可能暗示HHV-6在艾滋病中的潛在作用。

前言

在鑒定了T淋巴細(xì)胞表面膜上的主要抗原識別TCR后，根據(jù)與CD3相關(guān)的不同TCR異二聚體的選擇性表達(dá)，確定了兩種不同的T細(xì)胞譜系，即α/β和γ/δ T細(xì)胞(1)。α、β、γ和δ基因具有相似的基因組組織，盡管γ和δ的組合潛力更為有限，并且在T細(xì)胞分化過程中經(jīng)歷類似的體細(xì)胞重排，盡管時(shí)間不同(1)。我們對γ/δ T細(xì)胞的生理和功能的了解仍然有限，但很明顯，與α/β T細(xì)胞相比，它們對抗原的反應(yīng)方式不同。α/β T細(xì)胞識別與I類或II類MHC分子結(jié)合的肽抗原，而γ/δ T細(xì)胞的反應(yīng)顯然不受多態(tài)MHC元件的限制(1)。此外，與α/β T細(xì)胞不同，γ/δ T淋巴細(xì)胞通常不與CD3/TCR復(fù)合物、CD4或CD8抗原一起表達(dá)，這兩種膜糖蛋白在抗原介導(dǎo)的T細(xì)胞活化過程中具有輔助功能(1)。

γ/δ T細(xì)胞在抵御入侵微生物的保護(hù)性免疫反應(yīng)中的作用直到最近才開始被闡明。最近的體內(nèi)數(shù)據(jù)表明，γ/δ T細(xì)胞在小鼠體內(nèi)對單核增生李斯特菌發(fā)揮獨(dú)特的防御作用，與α/β T細(xì)胞協(xié)同作用（2,3）。在體外，γ/δ T細(xì)胞增殖、分泌細(xì)胞因子，并對不同的抗原顯示細(xì)胞毒性活性，包括病毒（如皰疹病毒科）、細(xì)菌（如分枝桿菌）和原生動(dòng)物（如瘧原蟲）(1)。然而，有趣的是，γ/δ T細(xì)胞也可以在體外被宿主編碼的抗原激活，如熱休克蛋白(1)。因此，γ/δ T細(xì)胞對微生物的體內(nèi)反應(yīng)可能至少在一定程度上是繼發(fā)于感染在宿主中誘導(dǎo)的影響，這表明γ/δ T細(xì)胞可能在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和/或自我反應(yīng)免疫現(xiàn)象中發(fā)揮作用。

人類皰疹病毒6（HHV-6）(4)是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的嗜T淋巴人類皰疹病毒(5)。盡管其主要取向CD4+ T細(xì)胞，HHV-6實(shí)際上是一個(gè)“嗜免疫”皰疹病毒，因?yàn)樗部梢愿腥綜D8+ T細(xì)胞(6)，NK細(xì)胞(7)，和體外永生化B細(xì)胞(8)，以及，盡管非生產(chǎn)性，細(xì)胞的單核吞噬系統(tǒng)的細(xì)胞（9、10)。在所有這些細(xì)胞類型中，HHV-6誘導(dǎo)了顯著的細(xì)胞病變變化，這表明它可能在體內(nèi)作為免疫抑制劑。此外，HHV-6與艾滋病病原體HIV之間存在一系列陽性的病毒相互作用，這導(dǎo)致了HHV-6可能加速合并感染患者HIV感染的自然過程的假設(shè)（11）。最近的研究證實(shí)了這一概念，即HHV-6感染在晚期艾滋病患者中是活躍和廣泛的（12,13）。在艾滋病患者中，免疫系統(tǒng)的細(xì)胞臂和體液臂的各種異常已經(jīng)被報(bào)道，包括γ/δ T細(xì)胞的改變（14-16）。在本研究中，我們研究了γ/δ T細(xì)胞對HHV-6感染的易感性，以及γ/δ T細(xì)胞中HHV-6與HIV的相互作用。

討論

雖然γ/δ T細(xì)胞在免疫系統(tǒng)戰(zhàn)略組織中的作用最近才開始被闡明，但越來越多的證據(jù)表明，這些細(xì)胞是對抗特定微生物的保護(hù)性反應(yīng)的重要組成部分(1-3)。在這項(xiàng)研究中，我們記錄了HHV-6，一種嗜T淋巴皰疹病毒，可以有效地感染γ/δ T淋巴細(xì)胞，誘導(dǎo)重要的表型和細(xì)胞病變變化。此外，我們發(fā)現(xiàn)γ/δ T細(xì)胞可以識別并殺死HHV-6感染的靶細(xì)胞，這表明γ/δ T細(xì)胞可能在體內(nèi)對HHV-6感染起保護(hù)作用。因此，通過直接攻擊γ/δ T細(xì)胞，HHV-6可能尋求逃避宿主的免疫控制，從而建立持續(xù)感染。

先前的研究已經(jīng)闡明HHV-6是一種嗜免疫皰疹病毒，可以感染和殺死免疫系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵元素(4-10)。這些生物學(xué)特性表明HHV-6感染可能具有廣泛的免疫抑制作用，盡管尚未提供這種作用的直接體內(nèi)證據(jù)。然而，越來越多的臨床證據(jù)表明，在骨髓或器官移植后接受免疫抑制方案的患者(24-26)和艾滋病患者中，HHV-6可能與嚴(yán)重的病理有關(guān)，如肺炎、腦炎和骨髓抑制(13)。然而，在HIV感染患者中，HHV-6被認(rèn)為發(fā)揮了更重要的致病作用(11)。不同的臨床和實(shí)驗(yàn)觀察表明，HHV-6可能直接或間接地促進(jìn)CD4+ T細(xì)胞的破壞，這是艾滋病的病理標(biāo)志，從而加快了疾病的進(jìn)程。在體外，HHV-6可以同時(shí)感染HIV感染者的CD4+ T細(xì)胞，加速HIV表達(dá)和細(xì)胞死亡的動(dòng)力學(xué)(27)。這種協(xié)同效應(yīng)可能是由于多種機(jī)制造成的，包括HIV長末端重復(fù)序列中的調(diào)控序列的轉(zhuǎn)激活(27-29)，HIV激活細(xì)胞因子的釋放(30)以及通過誘導(dǎo)CD4受體從頭表達(dá)來擴(kuò)大對HIV易感的細(xì)胞范圍(7,21)。在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)HHV-6感染后，γ/δ T細(xì)胞被誘導(dǎo)在其表面膜上表達(dá)CD4，從而容易受到HIV-1的生產(chǎn)性感染?？紤]到HHV-6在艾滋病中的潛在作用，人們很容易推測這種病毒可能直接或間接地導(dǎo)致HIV感染患者的γ/δ T細(xì)胞異常(14-16)。γ/δ T淋巴細(xì)胞的損傷可使患者容易受到這些細(xì)胞幫助控制的特定微生物的感染，包括一些(如分枝桿菌)，這些微生物是艾滋病發(fā)病和死亡的重要原因(31)。

我們發(fā)現(xiàn)，多克隆γ/δ T細(xì)胞可誘導(dǎo)被HHV-6感染的自體和異源靶細(xì)胞裂解，正如先前在NK細(xì)胞中所證明的那樣(20)。然而，與γ/δ T細(xì)胞不同，盡管病毒粒子迅速內(nèi)化，但多克隆NK細(xì)胞在體外不會被HHV-6有效感染(7)。由于多克隆NK細(xì)胞能有效識別并殺死HHV-6感染的靶細(xì)胞，我們假設(shè)主動(dòng)識別靶點(diǎn)可能會誘導(dǎo)NK效應(yīng)細(xì)胞抵抗HHV-6感染(7)。與這一概念一致的是，在缺乏殺死HHV-6感染細(xì)胞能力的NK克隆中，觀察到生產(chǎn)性HHV-6感染。但在對感染細(xì)胞具有高裂解活性的克隆中卻沒有。在本研究中，未克隆的γ/δ T細(xì)胞很容易被HHV-6感染，盡管它們有殺死感染目標(biāo)的能力。γ/δ T和NK細(xì)胞是否從感染靶標(biāo)接收不同的激活信號或顯示不同的反應(yīng)事件(例如，細(xì)胞因子分泌，膜改變)仍有待確定。我們觀察到γ/δ T細(xì)胞在暴露于HHV-6后數(shù)天仍保持其對感染細(xì)胞的溶細(xì)胞活性。隨后細(xì)胞毒能力的喪失與細(xì)胞外病毒生產(chǎn)的早期階段(感染后第4天)一致，此時(shí)細(xì)胞DNA和蛋白質(zhì)合成機(jī)制開始被皰疹病毒取代。在感染后(第2天)，對K562的溶解作用甚至在較早的時(shí)間開始下降，這表明HHV-6在γ/δ T細(xì)胞中誘導(dǎo)的功能損害是全面性的，而不是特異性的識別和/或殺死病毒感染的細(xì)胞。在另一種皰疹病毒系統(tǒng)HSV-1中，在CTL、NK或LAK細(xì)胞暴露于感染目標(biāo)后，其殺傷能力迅速喪失(32-35)。被HSV-1直接感染被認(rèn)為是導(dǎo)致CTL和LAK細(xì)胞功能受損的可能機(jī)制(34,35)。然而，當(dāng)使用無細(xì)胞HSV-1時(shí)，只有在MOI水平極高時(shí)，CTL的殺傷能力才會喪失。在我們的HHV-6實(shí)驗(yàn)中也使用了游離病毒接種，但MOI水平不同。然而，未感染的γ/δ T細(xì)胞(本報(bào)告)和NK細(xì)胞(20)在體外對HHV-6感染靶標(biāo)顯示出顯著水平的細(xì)胞毒活性，這表明HHV-6與HSV-1不同，不能迅速解除細(xì)胞溶解效應(yīng)物。需要進(jìn)一步的研究來闡明皰疹病毒是否利用損害抗病毒效應(yīng)細(xì)胞功能的共同機(jī)制，從而逃避宿主的免疫監(jiān)測。