ВИЧ-инфекция

Патогенез ВИЧ-инфекции 33

Развитие событий после проникновения вируса в клетку

После слияния вирусной оболочки с клеточной мембраной ядро вирусной клетки выходит в цитоплазму («раздевание»). В процессе внедрения вируса в клетку играет роль также рецептор-зависимый эндоцитоз и динамин-зависимое слияние с внутриклеточными компартментами (Miyauchi 2009). ВИЧ также может проникать в лимфоциты обезьян, однако при этом обратная транскрипция останавливается на ранних этапах. Внутриклеточная резистентность обусловлена наличием TRIM5αrh (трехкомпонентный мотив 5a), причем репликация ВИЧ сильнее тормозится под действием TRIM5α макак резус, чем под действием человеческого TRIM5α (Stremlau 2004). TRIM5α, полученный от человека и нечеловекообразных обезьян, может замедлять репликацию других лентивирусов, таким образом, являясь клеточным фактором противовирусного сопротивления, его значение в настоящее время еще не может быть изучено полностью. Также остается неясным точный механизм действия TRIM5α на ранних этапах обратной транскрипции ретровирусов. Возможно, TRIM5α действует на процесс «раздевания», а также высвобождения вирусной РНК в цитоплазму клеток-мишеней. Он также влияет на механизм распознавания вируса клеткой и активацию неспецифического иммунного ответа (Pertel 2011).

Механизм проникновения ВИЧ-1 в покоящиеся и активированные Т-лимфоциты является сходным. Однако в покоящихся Т-лимфоцитов не происходит полный цикл синтеза вирусной ДНК (Zack 1990). Превращение вирусной РНК в провирусную ДНК в цитоплазме клеток CD4 с помощью обратной транскриптазы (ОТ) является критическим этапом жизненного цикла вируса (Рисунок 5). В связи с этим ОТ уже давно считается целью терапевтических мероприятий. После проникновения ВИЧ в покоящуюся клетку CD4 и обратной транскрипции вирусной ДНК образуется геном ВИЧ, который существует в виде провирусной, неинтегрированной ДНК ВИЧ. Активация клетки CD4 делает возможной интеграцию провирусной ДНК. Такая активация может наблюдаться in vitro после стимуляции антигенами или митогенами. In vivo этот процесс может приводить к активации иммунной системы после антигенного контакта в рамках оппортунистической инфекции. Латентно инфицированные, покоящиеся клетки CD4, содержащие неинтегрированную ДНК ВИЧ, образуют, наряду с моноцитами, макрофагами и клетками ЦНС, длительно существующие резервуары инфекции (Chun 1997). Наличие в покоящихся клетках CD4 микроРНК сопровождается подавлением вирусной репликации (Huang 2007). Новые ферментные стратегии, предусматривающие использование рекомбиназы, позволяют удалить интегрированную ДНК ВИЧ из инфицированных клеток, по меньшей мере, in vitro (Sarkar 2007).

Интеграция провирусной ДНК в ядро клетки является предпосылкой для синтеза новых вирионов (Zack 1990), для этого обязательно наличие фермента интегразы. Это высококонсервативный фермент, который определяется у ряда различных клинических штаммов ВИЧ-1 и инактивируется под действием ингибиторов интегразы. К применению разрешены три ингибиторов интегразы: ралтегравир, элвитегравир и долутегравир (см. соответствующие разделы части Антиретровирусная терапия).

Молекулярный механизм, объясняющий, почему ВИЧ так плохо реплицируется в покоящихся клетках CD4, длительное время оставался неизвестным. Между тем, было установлено, что это связано с особой функцией клеточных белков. К примеру, Murrl представляет собой генетический продукт, который, в частности, играет роль в метаболизме меди в организме и может блокировать репликацию ВИЧ в нестимулированных клетках CD4. Murr1 обнаруживается в клетках CD4 и взаимодействует с фактором транскрипции Nf-KB, который имеет базальную или повышенную активность (после цитокиновой стимуляции). Тем не менее, при ингибировании Murr1 под действием малой интерферирующей РНК репликация ВИЧ в покоящихся клетках CD4 становится возможной

(Ganesh 2003).

Рисунок 5: Жизненный цикл ВИЧ внутри клетки-мишени (Т-лимфоцит CD4+).

ВИЧ также пытается форсировать процесс транслокации NFAT (ядерный фактор активированных Т-лимфоцитов) в клеточном ядре, что дает ему возможность интегрировать провирусную ДНК в геном покоящейся клетки и запустить репликацию (Cicala 2005). Персистенция ВИЧ в покоящихся клетках CD4 и других клетках резервуара является очень вероятной причиной невозможности эрадикации ВИЧ, поскольку медикаментозная терапия не могла обеспечить достижение данной цели (Dinoso 2009, Lewin 2011). В связи с этим подробное изучение молекулярных процессов, которые делают возможным образование клеточных резервуаров, могло бы также иметь терапевтическую пользу. На концах двуспиральной ДНК ВИЧ, в области LTR («длинные концевые повторы»), находятся места связывания клеточных транскрипционных факторов, таких как NF-kB. После стимуляции под действием митогенов и цитокинов происходит транслокация NF-kB в ядро, где он связывается с участком LTR, запуская транскрипцию генов ВИЧ. Начало транскрипции обеспечивает ранний синтез регуляторных белков ВИЧ, таких как tat или rev. Tat снова связывается с TAR («элемент трансактивационного ответа») в ядре клетки и этим стимулирует дальнейшую транскрипцию, в частности, образование длинных транскриптов РНК. Rev активирует экспрессию структурных и ферментных генов, одновременно ингибируя продукцию регуляторных белков, что способствует созреванию вирусной частицы.

Белки, кодируемые генами ВИЧ pol и gag, формируют ядро созревающей ВИЧ-частицы, а белок gp120, кодируемый геном env, образует «шипы» внешней оболочки вируса. Белки вирусной оболочки синтезируются в виде молекулы-предшественника gp160, которая расщепляется ВИЧ-протеазой с образованием белков gp120 и gp41.

Аналогичным образом происходит распад белковой молекулы-предшественника, кодируемой геном gag и имеющей молекулярную массу 53 кДА, при ее распаде под действием ВИЧ-протеазы образуются gag-белки p24, p17, p9 и p7. Без этого этапа образование инфекционной вирусной частицы невозможно (Kohl 1988). Ингибирование gag

Патогенез ВИЧ-инфекции 35

новым методом, предусматривающим применение малой интерферирующей РНК (миРНК), эффективно блокирует репликацию вируса (Song 2005).

Образование новых вирусных частиц происходит поэтапно: сначала формируется РНК ВИЧ-1, gag-белки и различные pol-ферменты, они совместно образуют ядро вируса, которое перемещается к поверхности клетки. ВИЧ-протеаза расщепляет крупные белкипредшественники, что является предпосылкой для «отпочковывания» инфекционных частиц от клетки. Интересно то, что при «отпочковывании» от клетки-хозяина липидная оболочка вируса, по сравнению с плазматической мембраной, приобретает определенные фосфолипиды и холестерин, кроме того, происходит селективная интеграция клеточных белков.

Репликация ретровирусов крайне подвержена ошибкам, что приводит к высокой частоте мутаций. Частота ошибок обратной транскриптазы составляет в среднем около 10 при каждой репликации генома. Наряду с вирусом, способным к репликации, быстро возникает большое количество близкородственных, но генетически разнородных вариантов ВИЧ, называемых псевдовидами. Селекция определенных мутантных вирусов, как правило, образовывавшихся ранее, осуществляется под действием не только лекарственных препаратов, но и иммунной системы (к примеру, цитотоксических Т-лимфоцитов или нейтрализующих антител).

Место «отпочковывания» может различаться, в зависимости от клеточного типа. В моноцитах и макрофагах ВИЧ часто встраивается в систему цитоплазматической мембраны, вследствие чего он накапливается в вакуолях. В T-лимфоцитах, напротив, сборка вирусов in vivo и in vitro происходит на поверхности клетки, поэтому вирусные частицы высвобождаются непосредственно во внеклеточное пространство.

ВИЧ и иммунная система

Иммунная система человека состоит из большого количества различных компонентов. Чем больше мы занимаемся этой темой, тем больше обнаруживается клеточных типов и сигнальных путей, которые должны быть приведены к общей картине. Это высококомплексная система, которая изучена еще не полностью. Данный раздел посвящен описанию основных компонентов иммунной системы и ее значению при ВИЧ-инфекции. Исследования иммунной системы при ВИЧ-инфекции проводятся в большинстве случаев путем сравнения пациентов, имеющих различное течение заболевания, но еще не получающих АРТ. В этом отношении пациенты делятся на следующие основные группы:

Прогрессоры: пациенты, у которых без АРТ не наблюдается контроля заболевания, или контроль является слабовыраженным. Количество клеток CD4 непрерывно снижается, вирусная нагрузка от средней до высокой.

Контроллеры: пациенты, спонтанно достигшие контроля над виремией без АРТ, что сопровождается стабилизацией количества клеток CD4 и низкой вирусной нагрузкой. Тем не менее, ее точные значения часто различаются (к примеру, <5000 или <2000 копий РНК ВИЧ/мл)

Элитные контроллеры (ЭК): пациенты, спонтанно достигшие неопределяемой вирусной нагрузки без АРТ

Система врожденного иммунного ответа

Система врожденного иммунного ответа – это первая линия защиты нашего тела от микроорганизмов. Компоненты, входящие в ее состав, являются врожденными и передаются от родителей к детям. Система врожденного иммунитета является эволюционно древней и имеется в организмах всех высокоорганизованных живых существ.

36 Общая информация

Регуляторная функция: Дендритные клетки

Дендритные клетки (ДК) образуются из миелоидных клеток-предшественниц в костном мозге. Тем не менее, они крайне разнородны в отношении локализации, маркеров на поверхности клеток, и функциональных свойств. Основными группами являются миелоидные ДК и плазмоцитоидные ДК (Miller 2013, Tsunetsugu-Yokota 2013). Главной функцией ДК является презентация антигенов. Для этого данные клетки экспрессируют большое количество человеческих лейкоцитарных антигенов (HLA) II класса (см. также раздел «Система HLA»). Для выполнения данной функции в различных тканях и органах находятся ДК, которые захватывают антигены и переносят их в лимфатические ткани. Там они индуцируют Т-клеточный иммунный ответ. Таким образом, они занимают ключевое место в формировании адаптивного иммунитета.

Заражение ВИЧ чаще всего происходит через слизистую оболочку прямой кишки или влагалища. Поскольку эти слизистые оболочки содержат большое количество ДК, можно считать, что ДК являются первичной мишенью для ВИЧ (Piguet 2007). Однако ВИЧ-продуцирующие ДК в слизистой оболочке определяются редко (Tsunetsugu-Yokota 2013). Несмотря на это, существует представление о том, что инфицированные ДК мигрируют из слизистой оболочки в лимфатические узлы или вторичные лимфоидные органы, где потом происходит инфицирование Т-клеток CD4. Они также играют решающую роль в первичном развитии ВИЧ-инфекции. При хронической ВИЧ-инфекции функцию основного резервуара для латентного ВИЧ-1 выполняют покоящиеся Т-клетки памяти (Pierson 2000). В этих покоящихся клетках происходит интеграция ВИЧ без репликации. Тем не менее, через взаимодействие с ДК в лимфатических узлах может происходить активация Т-клеток, что приводит к реактивации латентного ВИЧ. Таким образом, ДК также выполняют важную функцию в активации ВИЧ, находящегося в резервуаре.

ВИЧ-1 сам по себе оказывает прямое и непрямое воздействие на функцию ДК, что препятствует формированию эффективного адаптивного иммунного ответа, но способствует активации иммунитета (Miller 2013). Миелоидные ДК (мДК) не способны адекватно распознавать ВИЧ-1, это сопровождается их неполным созреванием и ограничением способности к индукции врожденного и приобретенного иммунного ответа (Granelli-Piperno 2004, Sabado 2010, Miller 2012). Частично созревшие мДК, выделенные от ВИЧ-инфицированных пациентов, также могут способствовать образованию Т-лимфоцитов- супрессоров (Tс) (Krathwohl 2006). При хронической ВИЧ-инфекции функция мДК в значительной мере ограничена. В частности, выраженный дефицит на данной стадии заболевания характерен для такой функции, как секреция ИЛ-12 мДК, это приводит к тому, что наивные Т-клетки CD4 больше не могут дифференцироваться в T-хелперы l типа (Fan 2007, Miller 2012). В меньшей степени снижается продукция ФНО-α и ИЛ-6 (Miller 2013). Плазмоцитоидные ДК (пДК) при контакте с ВИЧ-1 в значительной мере активируются и продуцируют интерферон-α (Fonteneau 2004, Idoyaga 2011). В исследованиях ex vivo наблюдалось повышение продукции пДК интерферона-α при острой и хронической ВИЧ-инфекции (O'Brien 2011). Вместе с тем клетки данного типа четко способствуют неоднократно описанной для ВИЧ-инфекции активации иммунитета (см. раздел «Иммунная активация»). Тем не менее, плазмоцитоидные ДК созревает лишь частично, что ухудшает их качество как антиген-презентирующих клеток (Fonteneau 2004, O'Brien 2011). С другой стороны, ВИЧ стимулирует секрецию индоламина-2,3-диоксигеназы (ИДО) в плазмоцитоидных ДК, что приводит к индукции Tс (Manches 2008). Это также снижает ВИЧ-специфический иммунный ответ, однако может усиливать иммунную активацию.

Действие ВИЧ-1 на ДК подробно описано в работах Miller et al. (Miller 2013). Однако в данном коротком описании уже вырисовываются разнообразные и частично противоположные роли ДК в патогенезе ВИЧ-инфекции. Это делает их крайне важным компонентом, на который следует обратить особое внимание в процессе разработки терапевтических или профилактических вакцин.

Патогенез ВИЧ-инфекции 37

Эффекторная функция: «Естественные киллеры» = ЕК-клетки

ЕК-клетки – это лимфоциты, которые не относят ни к T-, ни к B-лимфоцитам, кроме того, они не образуют антиген-специфических рецепторов. Они выполняют важную роль в защите от вирусов и злокачественных опухолевых клеток и относятся к системе врожденного иммунного ответа, поскольку для развития их функции не требуется «обучающий» контакт с антигеном. ЕК-клетки экспрессируют множество различных рецепторов. К ним относятся, в том числе, «толл-подобные рецепторы» (TLR), лиганды которого напрямую распознаются и вызывают реакцию. Вторым важным типом рецепторов являются «иммуноглобулиноподобные рецепторы клеток-киллеров» (KIR), которые распознают молекулы HLA I класса, находящиеся на здоровых клетках. С их помощью организм защищается от атак ЕК на собственные клетки. ЕК могут быстро уничтожать ВИЧ-инфицированные клетки путем прямого цитолитического действия или путем секреции цитокинов (Walker 2013). В ходе популяционных генетических исследований было установлено значительное влияние ЕК-клеток на прогрессирование заболевания (Jost 2013). Наличие определенных аллелей HLA I класса (особенно Bw4) сопровождалось замедленным прогрессированием заболевания (Flores-Villanueva 2001). Этот эффект еще больше усиливался в комбинации с повышенной экспрессией KIR3DL1 (Martin 2007). Кроме того, был выявлен однонуклеотидный полиморфизм (ОНП) аллеля HLA-C, который также влияет на прогрессирование заболевания. Молекула HLA-C является лигандом для рецепторов KIR2D, чем обусловлено влияние на функцию ЕК-клеток (Jost 2013).

ЕК-клетки обусловливают селекцию ВИЧ (Alter 2011). Это может приводить к возникновению мутаций «иммунного бегства» (см. также раздел «Т-лимфоциты CD8+»). В то же время при ВИЧ-инфекции наблюдаются различные фенотипические и функциональные нарушения со стороны ЕК-клеток. Чаще всего это приводит к сохранению высокой вирусной нагрузки при наличии связанной с этим иммунной активации (см. раздел «Иммунная активация») (Walker 2013). Интересно то, что противовирусная активность ЕК-клеток у ЭК является относительно низкой, это свидетельствует о том, что вклад ЕК-клеток в контроль виремии у пациентов данной категории все же является низким

(O'Connell 2009).

γδ-T-лимфоциты

γδ-T-лимфоциты относятся к семейству Т-клеток, которые, однако, выделяются уже на крайне ранних этапах Т-клеточного развития (еще до развития тимуса) (Рисунок 7). Вместо классического типа рецепторов TCR-αβ (см. главу «Т-лимфоциты CD8+») эти примитивные тимоциты несут на своей поверхности рецепторы TCR-γδ, каждый из которых представляет собой гетеродимер, состоящий из цепей γ и δ. У человека имеется три различных варианта δ- цепей и семь различных вариантов γ-цепей, принимающих участие в образовании TCR. Эти рецепторы распознают особый спектр непептидных антигенов и не нуждаются в их классической презентации с использованием молекул HLA I или II класса (Pauza 2011). В связи с этим данные клетки относятся к системе врожденного иммунитета.

В типичных случаях количество γδ-Т-клеток, несущих рецепторы TCR-Vγ2Vδ2, на ранних этапах ВИЧ-инфекции снижается. Выраженность снижения количества и функции этих клеток коррелирует с прогрессированием заболевания (Wallace 1997). Удивительно то, что у элитных контроллеров количество этих клеток в периферической крови является высоким и сходным с аналогичным показателем у здоровых лиц контрольной группы (Riedel 2009). Также у элитных контроллеров в отдельных случаях мог наблюдаться феномен снижения количества Т-клеток Vγ2Vδ2 в ранней фазе инфекции. Однако в последующем их количество восстанавливалось. При этом функция данной клеточной популяции оставалась в пределах нормы. Именно данный феномен отличает элитных контроллеров от других ВИЧ-инфицированных пациентов. Тем не менее, в клинических исследованиях принимал участие только 21 ЭК. Следует подтвердить эти результаты в ходе исследований на крупных

38 Общая информация

когортах пациентов, а также изучить механизмы, которыми обусловлено восстановление данной клеточной популяции.

Система приобретенного иммунного ответа (адаптивный иммунитет)

В отличие от системы врожденного иммунного ответа, система приобретенного иммунного ответа не может напрямую уничтожать чужеродные микроорганизмы. Она должна предварительно научиться распознаванию чужеродных патогенов и организовать вторую линию защиты нашего организма. Некоторые компоненты данной системы являются врожденными (к примеру, аллели HLA). Сборка других, в том числе Т-клеточных рецепторов, осуществляется в течение жизни человека.

Система HLA

Система человеческих лейкоцитарных антигенов (HLA) объединяет группу мембранообразующих рецепторов, которые презентируют антигены Т-клеточным рецепторам системы приобретенного иммунного ответа. Их синтез кодируется 40 генами, расположенными в 6 хромосоме. Гены HLA, играющие роль в иммунном ответе, делятся на два класса (I и II), которые различаются по структурным и функциональным характеристикам (обзор: Klein 2000). Аллели HLA I класса, относящиеся к группам A, B и C, экспрессируются на всех соматических клетках и презентируют антигены Т-клеткам CD8. В комплексном виде аллели HLA II класса обозначаются тремя буквами: D – для класса, M, O, P, Q или R – для семейства, A или B – для соответствующей цепи (α или β). К примеру, один из аллелей HLA II класса обозначается как HLA-DRB1. Аллели HLA II класса экспрессируются только на части клеток иммунной системы, к которым относятся B-лимфоциты, активированные Т-лимфоциты, макрофаги и дендритные клетки. Они презентируют антигены Т-клеткам CD4. При презентации низкомолекулярных пептидных антигенов начинается процесс «обучения» системы приобретенного иммунного ответа.

Ранее уже была установлена взаимосвязь между наличием определенных аллелей HLA I класса и особенно хорошим контролем ВИЧ-инфекции. К этим аллелям относятся, в частности, B*57, B*58:01 и B*27 (O'Brien 2001). Интересен тот факт, что в недавних исследованиях на уровне генома была установлена связь HLA I класса с генетическими факторами организма человека, обусловливающими хороший контроль ВИЧ-инфекции (Pereyra 2010). Косвенные данные свидетельствуют о том, что большое значение для данных пациентов имеет иммунный ответ, обусловленный клетками CD8. Следует отметить, что наличие аллеля B*57, с одной стороны, в большинстве случаев приводит к хорошему спонтанному контролю ВИЧ-инфекции, но, с другой стороны, предрасполагает к развитию реакций гиперчувствительности (Mallal 2002). Наличие аллелей HLA-B*35 и B*07 связано с более быстрым прогрессированием ВИЧ-инфекции (O'Brien 2001). Данные, касающиеся аллелей HLA II класса и их влияния на ВИЧ-инфекцию, являются недостаточными. Однако описаны варианты, которые оказывают благоприятное влияние на течение заболевания, к примеру, к ним относится вариант HLA-DRB1 (Ranasinghe 2013).

Тем не менее, аллели HLA I класса также взаимодействуют с рецепторами системы врожденного иммунного ответа, такими как рецепторы KIR, расположенные на ЕК-клетках (см. раздел, посвященный ЕК-клеткам), и это также может оказывать влияние на контроль ВИЧ-инфекции. Тем не менее, до сих пор не было продемонстрировано, что все контроллеры являются носителями особенно благоприятных комбинаций HLA-KIR (O'Connell 2009). Кроме того, аллели HLA I класса связываются с «лейкоцитарными иммуноглобулиноподобными рецепторами» (LILR), которые экспрессируются на дендритных клетках (Huang 2009, Jones 2011). До сих пор остается неизвестным, влияет ли взаимодействие с HLA-LILR на течение ВИЧ-инфекции.

Патогенез ВИЧ-инфекции 39

Т-лимфоциты CD8+

Популяция Т-лимфоцитов CD8+ выделяется на этапе развития Т-лимфоцитов в тимусе (Рисунок 6). После первой стадии, в которой Т-лимфоциты являются носителями рецепторов как CD4, так и CD8, запускаются процессы отрицательной регуляции синтеза одного из рецепторов, при этом образуются CD4или CD8-положительные T-лимфоциты.

Основной функцией CD8-лимфоцитов является цитотоксическое действие, которое включает в себя уничтожение клеток, инфицированных вирусом. Кроме того, они секретируют ряд цитокинов и хемокинов, в том числе MIP-1β, интерферон-7, ФНО-α и ИЛ-2. Эти клетки выполняют свою функцию после того, как их T-клеточный рецептор (TCR) распознает антиген с помощью молекулы HLA I класса. T-клеточный рецептор CD8-лимфоцитов (а также CD4-лимфоцитов) состоит из одной α-цепи и одной β-цепи (в отличие от γδ-T-лимфоцитов, см. соответствующую главу). Цепь α состоит из 42 вариабельных (V) сегментов и 61 «объединенного» (J) сегмента; цепь β состоит из 47 V-сегментов, 2 сегментов «разнообразия» (D) и 13 J-сегментов. Поскольку, помимо различных вариантов связывания обеих цепей, происходят также вставки или делеции нуклеотидов, гарантировано образование огромного количества типов (около 1015) различных Т-клеточных рецепторов. Тем не менее, на практике встречается только часть вариантов рецепторов (чуть больше тысячи), реагирующих с соответствующим антигеном (Arstila 1999). ВИЧ-специфические CD8-лимфоциты были описаны уже на самых ранних этапах после открытия ВИЧ. Уже в 1987 году две рабочие группы опубликовали результаты исследований, касающиеся открытия цитотоксических Т-клеток, которые элиминируют ВИЧ (Plata 1987, Walker 1987). Сегодня мы знаем, что вирус-специфические CD8-лимфоциты играют очень важную роль в контроле над виремией. Это обусловлено, в том числе, сильной взаимосвязью между наличием определенных аллелей HLA I класса и замедленным прогрессированием заболевания (см. также раздел «Система HLA»). В частности, у лиц, являющихся носителями аллеля HLA-B*27, можно выделить особый эпитоп в гене Gag, который отвечает за контроль виремии. Мутации в данном эпитопе являются столь разрушительными для вируса, что только компенсаторная мутация на большом расстоянии от эпитопа может обеспечить возможность «иммунного бегства» (Goulder 1997, Schneidewind 2008). Для пациентов, имеющих вариант HLA-B*57, характерна другая картина: у них есть эпитоп, в котором в ближайшие сроки после инфицирования формируется мутация «иммунного бегства», что приводит к снижению репликационной способности вируса и, таким образом, к контролю над виремией (Leslie 2004).

Предшественник Т-лимфоцита

γδ-T-лимфоцит

Наивный

Т-лимфоцит CD4+

Фолликулярный Т-лимфоцит-хелпер

Т-хелпер-17

Т-лимфоцит T-супрессор

CD8+

Т-хелпер-1 Т-хелпер-2

Рисунок 6: Развитие Т-лимфоцитов.

Иммунный ответ, обусловленный Т-лимфоцитами CD8+, формируется у всех ВИЧ-инфицированных пациентов, разнообразие эпитопов при этом огромно (Addo 2003). Из исследований на близнецах мы знаем, что если тот же вирус попадает в ту же иммунную систему, осуществляется аналогичный иммунный ответ (Draenert 2006). В ответ на давление иммунной системы посредством выраженного воздействия Т-лимфоцитов CD8+ вирус реагирует изменениями нуклеотидной последовательности, которые представляют собой так называемые мутации «ускользания от иммунного ответа». Это происходит особенно часто на ранних этапах ВИЧ-инфекции, что продемонстрировано как на модели обезьян, так и у человека (Allen 2000, O'Connor 2002, Allen 2005).

Т-клеточный иммунный ответ, обусловленный лимфоцитами CD8+, сохраняется также на поздних стадиях болезни, иногда он может быть резко выраженным (Draenert 2004). Однако в последующем он чаще всего больше не индуцирует возникновение мутаций «ускользания от иммунного ответа», что косвенно свидетельствует об утрате эффективности иммунного ответа (Draenert 2004). По указанным причинам Т-клеточный ответ, обусловленный лимфоцитами CD8+, был изучен не только в количественном, но и в качественном отношении. При этом было установлено, что у «контроллеров» чаще всего наблюдается полифунциональный Т-клеточный ответ CD8+, который предусматривает реализацию различных эффекторных функций CD8-лимфоцитов (синтез MIP-1β, интерферона-7, ФНО-α и ИЛ-2, а также цитотоксический эффект). У «прогрессоров», напротив, CD8-лимфоциты отвечают на антигенный стимул реализацией лишь 1-2 функций (Betts 2006). Также можно отметить, что CD8-лимфоциты, полученные от «контроллеров», характеризуются хорошей пролиферацией ex vivo, в отличие от аналогичных клеток, полученных от «прогрессоров» (Migueles 2002). Подобная потеря эффекторных функций рассматривается как истощение иммунитета. Это ведет к неэффективному Т-клеточному ответу.

Патогенез ВИЧ-инфекции 41

В последние годы ведется интенсивный поиск причин истощения иммунитета. Есть версии, что здесь играют большую роль ингибирующие сигнальные пути, прежде всего, действующие на программируемую клеточную смерть 1 типа (PD-1) (Day 2006, Petrovas 2006, Trautmann 2006). При блокаде PD-1 может наблюдаться значительное усиление пролиферационной способности CD8-клеток (Day 2006). Среди других ингибирующих молекул выделяют Tim-3 и CD244 (2B4) (Jones 2008, Pacheco 2013). Определенную роль также играют новые типы клеток, оказывающие супрессивное действие на иммунный ответ. Так было установлено, что клетки-супрессоры миелоидного происхождения (MDSC), ингибирующие иммунный ответ при солидных злокачественных опухолях, определяются в повышенном количестве у ВИЧ-инфицированных лиц и ограничивают активность

CD8-лимфоцитов ex vivo (Vollbrecht 2012, Qin 2013).

Т-лимфоциты CD4+

T-лимфоциты, которые при своем развитии сохраняют CD4-рецепторы, проходят дальнейший процесс созревания в тимусе. Они делятся на различные подгруппы, которые отличаются друг от друга по своему фенотипу и функции. На начальном этапе в тимусе выделяется совершенно особая группа клеток – T-лимфоциты-супрессоры (Рисунок 7). Остальные клетки представляют собой наивные Т-лимфоциты CD4+, которые, в зависимости от стимула, могут подвергаться дальнейшему развитию по четырем (или, возможно, большему количеству) клеточным линиям: Tх1, Tх2, Tх17 и «фолликулярные Т-хелперы» (фТх). Последние способствуют В-клеточной активности в B-клеточных фолликулах вторичных лимфоидных органов (Papp 2014). Дольше всего известны CD4-лимфоциты- хелперы (Тх) 1-ого и 2-ого типов, которые различаются по своему цитокиновому профилю и имеют различные функции: Tх1 продуцируют, прежде всего, интерферон-7, лимфотоксин-α (ЛТα) и ИЛ-2, считается, что они играют решающую роль в борьбе против внутриклеточных возбудителей. Тх2, напротив, продуцируют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-13, ИЛ-25 и амфирегулин. Они обеспечивают борьбу с внеклеточными возбудителями, включая кишечных глистов (Zhu 2008). Т-лимфоциты CD4+ несут на своей поверхности αβ-Т-клеточные рецепторы, существование которых также описано для Т-лимфоцитов CD8+, однако, в отличие от последних, они взаимодействуют с молекулами HLA II класса.

CD4-лимфоциты-хелперы играют важную роль в развитии эффективного Т-клеточного ответа, опосредованного CD8-лимфоцитами и В-лимфоцитами. Наряду с этим, существуют также CD4-клетки, оказывающие прямое антиген-специфическое действие. Поскольку именно эти клетки преимущественно инфицируются ВИЧ, изначально было неясно, могут ли они выполнять свои функции при ВИЧ-инфекции. Сегодня мы знаем, что при ВИЧ-инфекции вирус-специфический иммунный ответ, обусловленный Т-лимфоцитами CD4+ (=Tх1), рано утрачивает свою функцию, в том числе утрачиваются такие свойства, как синтез ИЛ-2 и полифунциональность (Wahren 1987, Berzofsky 1988, Krowka 1989). Функция ВИЧ-специфических клеток CD4 у «элитных контроллеров» четко выше, чем у пациентов с прогрессирующим заболеванием (Betts 2001, Younes 2003, Harari 2004, Pereyra 2008).

Однако, судя по всему, установленные функциональные различия являются как минимум частично следствием, а не причиной низкой вирусной нагрузки у «элитных контроллеров»

(Harari 2004, Potter 2007, Tilton 2007).

Важной характеристикой Т-клеточного иммунного ответа, опосредованного CD4-лимфоцитами, является истощение иммунитета, которое уже было описано для лимфоцитов CD8+. Кроме того, для лимфоцитов CD4+ играют важную роль молекулы, ингибирующие PD-1 (D'Souza 2007). За потерю функции лимфоцитов CD4+ отвечают несколько ингибирующих, синергически действующих сигнальных путей. В том числе следует упомянуть CTLA-4 и TIM-3 (Jones 2008, Kassu 2010). Было установлено, что решающее значение имеет такой медиатор, как цитокин ИЛ-10 (Clerici 1994, Brockman 2009). Блокада рецепторов к ИЛ-10 посредством антител приводила к усилению пролиферации Т-лимфоцитов CD4+, а также к повышению секреции ИЛ-2 и интерферона-7.