レトロウイルスファミリーのメンバーであるヒト免疫不全ウイルス(HIV)は、後天性免疫不全症候群(AIDS)の原因物質である。 HIVは様々な免疫細胞(例えば、CD4+T細胞および単球)に侵入し、cd4+T細胞数が臨界レベル以下に低下し、細胞性免疫が失われるため、身体は日和見感染および癌の影響を徐々に受けやすくなる。,

免疫細胞のHIV侵入

HIVは、ビリオンエンベロープ糖タンパク質(gp120)とCD4分子間の高親和性相互作用を介してT細胞に感染します。 T細胞の感染はCXCR4と呼ばれるT細胞共受容体によって支援され、HIVはCCR5共受容体と相互作用することによって単球に感染する(図1)。 図2に示すように、gp120がT細胞上のCD4に結合した後(1)。 ウイルスゲノムと酵素を含むヌクレオカプシドが標的細胞に入る(2)。, コアタンパク質からウイルスゲノムと酵素が放出された後、ウイルス逆転写酵素はssRNAの逆転写を触媒してRNA-DNAハイブリッドを形成する(3)。 HIV dsDNAを得るために、ウイルスRNAテンプレートはリボヌクレアーゼHによって部分的に分解され、第二のDNA鎖が合成される(4)。 ウイルスdsDNAは核に移動し、ウイルスインテグラーゼ酵素によって宿主ゲノムに組み込まれる(5)。 転写因子はプロウイルスDNAをゲノムssRNA(6)に転写し、細胞質に輸出される(7)。, 細胞質において、宿主細胞リボソームはウイルス前駆体タンパク質の合成を触媒する(8)。 ウイルス前駆体タンパク質はウイルスプロテアーゼによってウイルス蛋白質に切断される(9)。 HIV ssRNAおよびタンパク質は、宿主細胞の原形質膜(10)の下に組み立てられ、そこからビリオン芽を形成する(11)。 成熟は、形成芽で、または宿主細胞(から出芽した後のいずれかで発生します12)。 成熟の間に、HIVのプロテアーゼは個々の機能HIV蛋白質に多蛋白質を裂きます。 成熟したビリオンは別の宿主細胞に感染することができる。,

Figure 1. Interaction between HIV and coreceptors of a T cell and a monocyte
Figure 2. Overview of HIV infection of a target cell (e.g. T cell)

Innate immune response to HIV

Innate immune cells (e.g., 樹状細胞およびナチュラルキラー細胞)は、HIVが体内に侵入したときに遭遇する最初の防衛線である。

マクロファージ。 組織マクロファージはHIVの標的細胞の一つである。 これらのマクロファージーハーバーのウィルスのソースのウイルス蛋白質に関する しかし、感染したマクロファージは、外来微生物を摂取して殺し、抗原をT細胞に提示する能力を失うことが示されている。 また、こうした大きな貢献は全体の免疫機能障害によるHIV感染症です。樹状細胞(Dc)。 Dcは、樹状細胞質拡張を有する大きな細胞である。, これらの細胞はリンパ節のTリンパ球に処理された抗原を示す。 Cd1aおよびBirbeck顆粒を発現する表皮Dcは、おそらく粘膜表面でHIVと戦う最初の免疫細胞の一つである。 これらの細胞は、感染部位からリンパ組織にHIVを輸送する。 リンパ組織に見られる濾胞性Dcもまた、それらの細胞表面に抗原を捕捉して提示する重要な抗原提示細胞である。 リンパ節卵胞において、DcはBリンパ球の活性化のためのシグナルを提供する。

ナチュラルキラー(NK)細胞。, NK細胞は、主要組織適合性複合体(MHC)i抗原の発現が減少した細胞に対して溶解活性を有する。 T細胞受容体へのペプチド提示にはMHCクラスiの存在が必要であるため、NK細胞は、HIVが細胞性免疫応答を逃れるときの重要な防衛線である。 Nk細胞は、Dcによって分泌される1型インターフェロンに応答して増殖する。 これらの刺激されたNK細胞は、インターフェロンγ(IFN-γ)、腫瘍壊死因子α(TNF-α)、およびケモカインなどのサイトカインを放出して、T細胞増殖(細胞性免疫応答), NK細胞をも阻害するウイルスの複製のリリースによるIFN-γです。

HIVに対する適応免疫応答

HIVに対する細胞性免疫応答。 細胞性免疫応答は、HIVが標的細胞(例えばT細胞)に侵入し、ウイルスタンパク質が合成されることによって誘導される(図1)。 細胞表面のMHCクラスIは、CD8+T細胞上のT細胞受容体(TCR)による認識のために細胞内で分解されたHIVペプチド断片を表示します(図3)。 CD8+T細胞はHIV感染細胞を溶解し、サイトカイン、すなわちインターフェロン-γ(IFN-γ)、腫瘍壊死因子α(TNF-α)、およびケモカインを分泌する。, MIP-1α、MIP βおよびRANTESは、ウイルス複製を阻害し、CD4+T細胞へのウイルスの侵入をブロックする。 CD8+T細胞の開発は、HIV複製の制御のために重要です。 これは一次伝染の後で低下のviraemiaで起因します。 感染の初期段階では、CD4+T細胞は増殖能力を失い、したがってウイルス制御への寄与は軽微である。 しかしながら、慢性感染の間、CD4+T細胞が存在し、ウイルス血症を制御するために、インターロイキン-2(IL-2)またはIFN-γなどのサイトカインを分泌する。

HIVに対する体液性応答。, 体液性免疫応答は感染後に起こり、したがって、急性感染中の抗体のレベルは非常に低い。 構造タンパク質(すなわち、P17およびP24)に対する非中和抗体が最初に出現し、一般に持続しない。 その後、細胞内へのウイルスの侵入に関与するタンパク質に特異的な中和抗体が生成される。 これらの抗体は、(1)gp120(V3)の可変領域;(2)CD4結合部位およびケモカイン受容体(すなわち、CXCR4およびCCR5);(3)膜貫通タンパク質gp41に特異的である。, 強力な中和抗体は、cd4+T細胞の高レベルと低ウイルス量を維持するいくつかの無症状のHIV+個体におけるHIV感染の制御において主要な役割を果たすことが示されている。

図3. 細胞&HIVに対する体液性免疫応答

なぜ免疫システムはHIVウイルスと戦うために失敗しますか?,

hiv感染を制御し、エイズの発症を予防するための免疫系の障害に寄与することができる様々な理由があります。 CD4+T細胞に感染することにより、HIVは活性化されたT細胞で主に複製し、適応免疫系の主要な構成要素の一つを麻痺させることができます。 HIVはまたcd4+T細胞に潜伏感染を確立し、CD8+T細胞に見えなく残ることができ、従って複製は伝染に後で起こり、新しいvirionsを発生できます。, T細胞エピトープ内の抗原変異は、ウイルスペプチドへのMHC分子の結合能力に影響を及ぼし、TcrがMHC-ペプチド複合体を認識できないことをもたらす。 最後に、HIVは、キー抗体エピトープ上の非免疫原性糖鎖を発現することにより、抗HIV抗体から非表示にすることができます。