評価するために制限酵素ベースのクローニング方法<em>インビトロ</em> HIV-1サブタイプC Gag特異MJ4キメラウイルスの複製能力

HIV-1病因および疾患の進行に影響を与える宿主およびウイルス両方の特性を決定することは、合理的なワクチン設計のために最も重要である。細胞性免疫応答は、HIV-1感染に対するヒトの免疫応答の重要な構成要素である。細胞傷害性Tリンパ球（CTL）は、急性ウイルス血症の初期制御のために必要であり、ホストが定常状態（セットポイント）ウイルス量^1,2を確立すること^を可能にする。これらのエフェクター細胞の実験的な枯渇は、ウイルスコントロール^3,4の損失をもたらす。これにもかかわらず、エスケープ変異は、ウイルス感染細胞^5-9のCTL認識を覆すウイルスゲノム内で発生する。

特定のHLA対立遺伝子は、より低いウイルス負荷およびB * 57、B * 27、B * 81の^10-15を含む遅い疾患進行と関連している。 HLAクラスI対立遺伝子の保護の利益の一部は、彼らがそのようなGagのようなゲノムの機能的に制約された領域を標的とするという事実に帰することができる及びインビトロ ^16-21 で複製するウイルスの能力を減少させ、エスケープ突然変異を選択します。細胞性免疫系からの脱出は、私は対立の選択HLAクラスとの関連でウイルスに有益であるが、これらの変異の効果は、HLAミスマッチ^22,23の個人に送信時にホストの差分結果をもたらす可能性がある。そのため、ウイルス複製能力に送信されたHLA-関連したエスケープ変異の影響を理解することは、初期のHIV-1の病因の理解を促進するために重要であろう。

多くの進歩は、私が^24〜29の対立遺伝子特異的HLAクラスに関連付けられた個別のエスケープ変異の適応度の欠陥を特定し、特徴づけるために作られているが、天然に存在するHIV-1分離株は、おそらく、HLAから生じる、HLA関連多型のユニークで複雑 ​​な足跡を持っている別の免疫遺伝学的背景³⁰の媒介免疫圧力。 apにrevious分析、Goepfert ら 。 88急性感染ザンビアに由来して送信ギャグ配列におけるHLA関連変異の蓄積がセットポイントウイルス量³¹の減少と関連していることを示した。これは、HLA-ミスマッチの受信者へのGag特異的で有害なエスケープ突然変異の送信は、臨床的利点を提供し、そしてウイルス複製を弱毒化することによるものであり得ることを示唆した。今後、このような複製能力、および早期の複製が今度は、HIV-1臨床パラメータと後期に影響を与える可能性のある方法として、送信されたウイルスの特性を定義するために協調してどのように動作するか、複雑なギャグ多型の組み合わせ、天然に存在する分離株の中勉強することが不可欠です病因。

ブロックマンらは、最初のサブタイプCとBの感染の両方で慢性期の感染とウイルス量の間に単離さギャグ-プロ配列の複製能力の間のリンクを実証した32-35。これらの研究で示された実験的なアプローチは、慢性的に感染した個体に由来する配列のin vitro複製能力を調べるための適切なものの、困難なサブタイプC急性感染した個体におけるHIV-1複製の能力を研究するいくつかの技術的な注意事項や制限事項があります。この方法は、研究室では、ウイルスストック^36を適応、LAVの一部が元になって、サブタイプB NL4-3プロウイルスの中に人口ベースのPCR増幅された配列の組換えに依存しています。ウイルス産生は、PCRアンプリコンとCEM系T細胞株³⁷の同時トランスフェクションによって達成し、デルタのgag-プロ NL4-3 DNAを消化し ​​た。この方法は、潜在的に生体内でのウイルス準種に関連して回収されたウイルス株の本質をゆがめるため、in vitroでの複製能力の測定を変えること、数週間から数ヶ月の期間にわたってウイルスの増殖を必要とします。このメソッドは、私それが効果的に最も高い複製能力を持つウイルスのために選択され、ここで、慢性感染者が多数から多数の異なるウイルス変異株のクローンを作成すると、非常に労働集約的であるため現実的ではない場合には、慢性的に感染した個体を研究するためのより適切だ。しかし、急性感染個体内の、一般的に一から二の変種が存在であり、従って、 インビトロ選択圧を通じて回収されたウイルス株の本質をゆがめる危険性を排除し、in vitroでの複製能力をより正確に評価することができます。第二に、この方法では、サブタイプB派生バックボーンにサブタイプC ギャグ-プロ配列が再結合が必要であり、分析にバックボーンの非互換性の偏りをもたらす可能性があります。により、これらの制限のために、配列の大きな番号が導入された潜在的なバイアスを克服するために分析しなければならない。

ここでは、代替実験的アプロを記述サブタイプC急性感染した個体に由来する配列を研究するための適切なACH。私たちは、サブタイプCプロウイルス骨格、MJ4へのHIV-1サブタイプC感染者の急性感染時点から派生gag遺伝子を導入するために、制限酵素ベースのクローニング戦略を使用しています。 ギャグの遺伝子をクローニングすることで一般的なバックボーンとしてMJ4の使用は、サブタイプC由来配列の分析のために重要である。 MJ4は、一次分離株³⁸から導出され、したがって、原因バックボーンおよびgag遺伝子間のサブタイプの非互換性にバイアスを導入する可能性が低いであろう。また、酵素に基づく制限クローニングを使用してのアプローチは、293T細胞に直接トランスフェクトするプロウイルス構築物について、およびクローン化されたgag配列と同一のクローン性ウイルスストックの回収を可能にする。

以下に提示された方法は、派生ギャグ-MJ4サブタイプCの複製能力を評価するためのハイスループット法であるキメラウイルス。 293T細胞へのトランスフェクションは、簡単であり、ウイルスの回収は、わずか3日かかります。 インビトロ複製能力は、ブロックマンらによって作成された同じCEM-CCR5ベースのT細胞株でアッセイされる^。37が、成功した複製に必要な重要なプロトコルの変更を使用して、サブタイプC MJ4キメラウイルスの。むしろPBMCをより適切なT-細胞株の使用は、高いアッセイ再現性試験すべきサブタイプC MJ4-キメラウイルス多数のを可能にする。最後に、上清中のウイルスの定量化のために放射性標識逆転写酵素アッセイを使用して、市販のp24 ELISAキットを使用するよりもコスト効率である。また、同じアッセイ内および分離株の間でのレプリケーションの微妙な違いを検出するためのウイルスを複製し、両方の悪い、高度を検出するために重要であった、より高いダイナミックレンジを与える。

結論として、ここで紹介する方法が可能にしたザンビアからの急性感染した個体のHIV-1サブタイプCから派生ギャグ配列の複製能力の詳細な調査、および書かれたように、他のサブタイプC感染集団を研究するために拡張することができる。異なる分離株のGag間の複製能力のばらつき度が高いが観察された。さらに、当社は送信されたギャグの複製能力とセットポイントウイルス量だけでなく、3年間で³⁹以上のCD4 +の減 ​​少との間の統計的関連性を示すことができた。このような結果は、そのような複製能力としてどのように、送信さウイルスの特性を研究することの重要性を強調初期感染時に病原性に影響を与えるために、宿主の免疫系と相互作用して、効果的なワクチンの介入だけでなく、治療を開発するための一体化されています。