Science子刊：证实宿主限制因子ProTα可在体内抑制HIV感染

在一项新的研究中，来自美国沃尔特-里德陆军研究所等研究机构的研究人员证实了以前针对 HIV-1 的宿主限制因子的研究成果。他们详细介绍了组学（omics）如何在寻找治疗策略时揭示相关性。相关研究结果发表在2023年8月2日的Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“Single-cell transcriptomics identifies prothymosin α restriction of HIV-1 in vivo”。

这些作者利用单细胞转录组学（single-cell transcriptomics）确定了在14名HIV-1感染者的细胞中活跃的蛋白。他们通过将患者的基因表达与单个细胞内的HIV-1 RNA数量相关联，缩小了称为宿主限制因子（host restriction factor）的潜在抗病毒蛋白列表的范围。这些蛋白是人体先天免疫系统的一部分，能识别并干扰病毒复制周期的特定步骤，从而阻止感染。

这些作者还对血浆病毒载量最高的一名参与者进行了测序比较，结果发现HIV-1 RNA的转录与编码ProTα（prothymosin αlpha）的基因 PTMA 的表达成反比。这一关联随后在这项初始研究之外的另外28名参与者中得到了验证。体外过表达ProTα证实，这种细胞因子能抑制HIV-1的转录和传染性病毒的产生。

这些作者发现单个免疫细胞中的 HIV-1 RNA与特定的临床测量结果相关。通过单细胞分析，他们从急性HIV感染（Acute HIV Infection, AHI）期间和接受抗逆转录病毒药物（ART）治疗期间的参与者身上发现了携带 HIV-1 RNA 的细胞。

参与者CD4+ T细胞计数和病毒载量(VL)在抗逆转录病毒治疗(ART)和急性HIV感染(AHI)时间点不同。图片来自Science Translational Medicine, 2023, doi:10.1126/scitranslmed.adg0873。

HIV-1 RNA阳性细胞大多出现在CD4+ T细胞亚群中。相关分析表明，HIV-1 RNA阳性CD4+ T 细胞的频率与细胞相关 HIV-1 DNA 总量和血浆病毒载量等指标呈正相关。这表明这些细胞中 HIV-1 RNA的存在具有生物学意义，并与 HIV-1 临床参数相关。

在对该方法的确认中，纽约西奈山医学院的研究人员在17年前发现了ProTα对HIV-1感染的限制，并在Journal of Virology期刊上发表的一篇标题为“Novel Function of Prothymosin Alpha as a Potent Inhibitor of Human Immunodeficiency Virus Type 1 Gene Expression in Primary Macrophages”的论文中进行了描述。他们还观察到，人类T细胞感染HIV-1后，ProTα mRNA的可检测量减少。他们发现ProTα活性以剂量依赖的方式显著抑制了原代巨噬细胞中HIV-1的复制，但对CD4+ T细胞中的HIV-1几乎没有影响。

这项新的研究证实可以利用无偏见的组学技术来确定潜在的抗病毒因子，比如针对HIV-1的ProTα和其他病毒预防和治疗策略。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Aviva Geretz et al. Single-cell transcriptomics identifies prothymosin α restriction of HIV-1 in vivo. Science Translational Medicine, 2023, doi:10.1126/scitranslmed.adg0873.