The roles of HIV-1 specific interferon gamma (IFN-gamma) producing CD8+T lymphocyte responses and HLA class I alleles on viral escape and viral control in HIV-1 infected Thai individuals

บทบาทของโมเลกุล HLA class I และเซลล์ CD8+ ทีลิมโฟไซต์ ที่ตอบสนองอย่างจำเพาะต่อโปรตีนเอชไอวี และสร้างไซโตไคน์ชนิดอินเตอเฟอรอนแกมมา ต่อการควบคุมหรือการหลบหลีกของไวรัสเอชไอวี ในอาสาสมัครคนไทยที่ติดเชื้อเอชไอวี

Name: Supranee Buranapraditkun

LCSH: HIV

LCSH: T cells

LCSH: Lymphocytes

LCSH: HIV infections

LCSH: HLA histocompatibility antigens

Abstract: The role of CD8+ T cells and HLA class I in viral escape and viral control has not been well characterized in clade CRF01_AE and Asian ethnics. 240 naïve HIV-1 infected Thai individuals were screened by IFN-γ ELISpot assay for HIV-1 specific CD8+ T cell responses with a set of 413 overlapping peptides (OLPs) of HIV-1 proteome. Novel epitopes were identified by bioinformatics analysis and were further characterized by HLA restriction and fine epitope mapping. The association of epitopes and/or HLA alleles with low plasma HIV-RNA levels and/or viral escape was analyzed using non parametric statistical analysis. We found that HLA-B*1302 and HLA-A*2410 after exclude other known protective alleles were associated with low plasma HIV-RNA level (p = 0.0024 and p = 0.0062, respectively). The four most common CD8+ T cell responded HIV-1 targets included Pol (91%), Gag (87%), Env (83%) and Nef (78%). As reported in other ethnic and subtypes, Gag-specific CD8+ T cell response was found associated with low plasma HIV-RNA level whereas Env-specific CD8+ T cell response was associated with high plasma HIV-RNA level. From 195 HIV-1 CRF01_AE infected Thais, 33 OLPs as potential novel epitopes were identified. A novel immunodominant (29% response rate) restricted by HLA-Cw*0102: YI9 (in Gag-p24) which was associated with viral escape. Mutations at P2 (S278X), P4 (V280X) and P5 (S281G) impaired the ELISpot responses, however the P2 anchor S278K mutation had the highest negative impact (p = 0.0002). We also found two viral control epitopes, the first one is RI10 (HIV-protease, previously described in HIV-1 B clade as -B*13 restricted) was found restricted by HLA-A*0203 in Thais. Interestingly, HLA-A*0203+ve patients with RI10 responders had a significantly lower plasma HIV-RNA level than non-responders (p = 0.0167). Moreover, mutation in this RI10 had resulted to immune escape, but it was remained associated with low plasma HIV-RNA level, this may be due to compromising on their viral fitness. The other one is the known HLA-A*1101 epitope, AK11 (in Gag-p24), there was no significant mutation of viruses found in patients expressing A*1101. In conclusions: HLA-B*1302 and HLA*A2410 were associated with low plasma HIV-RNA level. Pol, Gag, Env and Nef are four most common HIV targets of CD8 T cells, however; only HIV-1 Gag was found associated with low plasma HIV-RNA level. Three CD8 epitopes: YI9, RI10 and AK11 restricted by HLA-Cw*0102, -A*0203 and -A*1101, respectively; were characterized. RI10 and AK11, but not YI9, were associated with lower plasma HIV-RNA level that possibly to HIV viral control. Further characterization of the rest of possible novel epitopes is warranted.

Abstract: เนื่องจากยังไม่มีข้อมูลด้านบทบาทของ CD8+ T cell ที่เกี่ยวข้องกับการหลบหลีกภูมิคุ้มกันของไวรัสเอชไอวี และการควบคุมปริมาณไวรัสในสายพันธุ์ CRF01_AE ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่พบบ่อยที่สุดในคนไทยและในตะวันออกเฉียงใต้ อีกทั้งคนไทยยังมี HLA ที่แตกต่างจากกลุ่มชาวตะวันตก จึงศึกษาผู้ติดเชื้อจำนวน 240 รายที่ยังไม่เคยได้รับการรักษาด้วยยาต้านไวรัส โดยการตรวจหาการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันชนิด CD8+ T cells เมื่อกระตุ้นด้วยเปปไทด์ ขนาดความยาว 18 กรดอะมิโนที่เหลื่อมกัน 11 กรดอะมิโน สังเคราะห์จากลำดับเบสของเชื้อ HIV-1 สายพันธุ์ CRF01_AE จำนวนทั้งสิ้น 413 เส้น และตรวจวัดด้วยวิธี IFN-γ ELISpot และใช้ bioinformatic ในการหา epitope ใหม่ เพื่อทำการตรวจหาด้วยวิธี HLA restriction และ fine mapping ต่อไป รวมทั้งได้ทำการตรวจลำดับเบสของเชื้อ HIV ในอาสาสมัครส่วนใหญ่ด้วยสถิติในการวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ของ epitope และ HLA allele ต่อการหลบหลีกภูมิคุ้มกันของไวรัสและการควบคุมปริมาณไวรัส ผลการศึกษาพบว่า HLA-B*1302 และ HLA-A*2410 (ในอาสาสมัครที่ไม่มี protective allele ที่เคยมีรายงาน) มีความสัมพันธ์กับการมีปริมาณไวรัสในเลือดต่ำ อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p = 0.0024 และ p = 0.0062 ตามลำดับ) นอกจากนี้ HIV โปรตีนที่มีการตอบสนองสูงได้แก่ Pol 91%, Gag 87%, Env 83% และ Nef 78% ดังที่เคยมีรายงานในอาสาสมัครชาติพันธุ์อื่นและเชื้อสายพันธุ์อื่น ในการศึกษานี้ยังพบว่าการตอบสนองต่อ Gag มีความสัมพันธ์กับการมีปริมาณไวรัสในเลือดต่ำ ในขณะที่ การตอบสนองต่อ Env มีความสัมพันธ์กับการมีปริมาณไวรัสในเลือดสูง จากการวิเคราะห์ผลเฉพาะสายพันธุ์ CRF01_AE จำนวน 195 ราย พบ epitope ใหม่จำนวน 33 เส้น ตรวจพบ epitope ใหม่ที่เป็น immunodominant คือ YI9 (อยู่ใน p24 ของ Gag) มีการตอบสนองใน 29% ของอาสาสมัคร โดยการนำเสนอด้วย HLA-Cw*0102 จากผลวิเคราะห์ลำดับเบสทางพันธุกรรมของเชื้อในอาสาสมัครที่มี HLA นี้พบว่ามีการหลบหลีกภูมิคุ้มกันของไวรัสเกิดขึ้น คือมีการกลายพันธุ์ที่ตำแหน่ง P2 (S278X), P4 (V280X) and P5 (S281G) ซึ่งมีผลทำให้สูญเสียการตอบสนองด้วยวิธี ELISpot ไป การกลายพันธุ์ที่ P2 พบมากที่สุด (p = 0.0002) นอกจากนี้ได้มีการค้นพบ epitope ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมไวรัส คือ RI10 (อยู่ใน HIV-protease) ผ่านทาง HLA-A*0203 ในคนไทย (ซึ่งเดิมมีรายงานในสายพันธุ์ B ว่านำเสนอโดย HLA-B*13) ที่น่าสนใจคือผู้ที่มี HLA-A*0203 และมีการตอบสนองต่อ Pol-OLP16 จะมีค่าปริมาณไวรัสในเลือดต่ำกว่าผู้ที่มี HLA-A*0203 แต่ไม่มีการตอบสนองต่อ Pol-OLP16 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p = 0.0167) มีข้อสังเกตว่า การกลายพันธุ์ของไวรัสในบริเวณ RI10 นี้ แม้จะเกิดการหลบหลีกการตอบสนองต่อ CD8 T cells แต่อาสาสมัครเหล่านี้ยังคงมีค่าปริมาณไวรัสต่ำในเลือด สันนิษฐานว่าการกลายพันธุ์บริเวณ RI10 นี้อาจก่อให้เกิดการสูญเสียความสามารถในการแบ่งตัวของเชื้อได้ นอกจากนี้ AK11 epitope ซึ่งนำเสนอโดย HLA-A*1101 (epitope ที่เคยรายงานมาก่อน) ในการศึกษานี้ พบว่า AK11 มีความเกี่ยวข้องกับการควบคุมไวรัส และไม่พบการกลายพันธุ์ของไวรัสในบริเวณนี้ โดยสรุป การศึกษาในผู้ติดเชื้อคนไทยที่ส่วนใหญ่ติดเชื้อสายพันธุ์ CRF01_AE และมี HLA polymorphism ที่แตกต่างจากชาวตะวันตก ผลวิจัยที่ตรงกันคือ การตอบสนองของ CD8 T cells ที่จำเพาะต่อ HIV-1 Gag มีส่วนสำคัญในการควบคุมปริมาณเชื้อไวรัส สิ่งที่ค้นพบใหม่คือ คุณลักษณะของ epitope จำนวน 3 เส้น ได้แก่ YI9, RI10 และ AK11 ซึ่งนำเสนอโดย HLA-Cw*0102, -A*0203 และ -A*1101 ตามลำดับ ทั้งนี้ RI10 และ AK11 มีความสัมพันธ์กับปริมาณไวรัสในเลือดต่ำ และอาจช่วยในการควบคุมไวรัสได้ นอกจากนี้ยังมี epitope ใหม่อีกหลายเส้นที่จะมีการศึกษาวิจัยต่อไป

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Kiat Ruxrungtham

Role: advisor

Created: 2011

Modified: 2558-12-11

Issued: 2015-12-10

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/45336

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Medical Microbiology

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Supranee_bu.pdf	5.05 MB	13	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.027343 วินาที