Подготовка к исследованию
Специальной подготовки не требуется.
Описание
Для входа ВИЧ в клетки-мишени требуется наличие функционально активных поверхностных рецепторов CD4 и корецепторов. Для М-тропных штаммов вируса основным корецептором служит хемокиновый рецептор CCR5, для Т-тропных штаммов вируса – CXCR4. В качестве минорных корецепторов ВИЧ-1 могут выступать CCR2, CX3CR1 и другие хемокиновые рецепторы, а также рецепторы DC-SIGN (CD209) на дендритных клетках и SDC2 на клетках эндотелия. Полиморфизм любого из этих рецепторов может привести либо к повышенной восприимчивости, либо наоборот – устойчивости к ВИЧ-инфекции. Кроме того, связывание лигандов с соответствующими корецепторами (CCL5, CCL3, CCL3L1 и CCL4 для CCR5 и CXCL12 для CXCR4) может в различной степени предотвращать вход ВИЧ в клетки. Полиморфизм этих лигандов влияет как на индивидуальную восприимчивость к ВИЧ-инфекции, так и на прогрессию заболевания.
Наличие или отсутствие полноразмерного и нормально функционирующего рецептора CCR5 не влияет на осуществление важных процессов жизнедеятельности человека, в том числе и на функционирование иммунной системы. Таким образом, ингибиторы функциональной активности рецептора CCR5 могут быть использованы для подавления ВИЧ-инфекции in vivo без существенных побочных эффектов для человека.
Ген CCR5 расположен на коротком плече хромосомы 3 в составе кластера генов, кодирующих и другие хемокиновые рецепторы (CCR1, CCR2, CCR3, CCRL2, CCRX, CCXCR1). Обнаружено более 10 мутаций в промоторной области гена CCR5 и более 20 мутаций – в его кодирующей части. Для ряда этих мутаций была показана ассоциация с устойчивостью к ВИЧ-инфекции и скоростью прогрессии заболевания.
Делеция 32 пар нуклеотидов в кодирующей области гена ССR5, которая соответствует второй внеклеточной петле трансмембранного белка, приводит к сдвигу рамки считывания и преждевременному окончанию трансляции. В результате белок CCR5 лишается трех трансмембранных сегментов и теряет функциональность. Этот мутантный аллель обозначается как Δ32 (rs333). Нормальный белок CCR5 имеет молекулярную массу 46 кДа и содержит 352 аминокислотных остатка, в то время как мутантный вариант белка имеет молекулярную массу 30 кДа и содержит 215 аминокислотных остатков.
Аллель CCR5Δ32 встречается у 4–15% этнических европейцев, его наибольшая частота отмечается в Северной Европе. Гомозиготный генотип D32/D32 распространен среди HEPS и не выявлен среди нескольких тысяч обследованных ВИЧ-инфицированных пациентов. Частота встречаемости мутации CCR5Δ32 в группе LTNP существенно не отличается от частоты ее встречаемости в основной популяции. У жителей Африки, расположенной южнее Сахары, этот мутантный аллель отсутствует, хотя именно там отмечено наибольшее число случаев ВИЧ-инфекции и выявлены многочисленные группы HEPS.
Мононуклеарные клетки периферической крови, выделенные от HEPS с гомозиготной мутацией CCR5Δ32/D32, были абсолютно устойчивы к инфицированию вирусами фенотипа R5 и восприимчивы к инфицированию штаммами вируса фенотипа Х4. Аллель CCR5Δ32 препятствует инфицированию гомозиготных индивидуумов R5-штаммами ВИЧ-1 при половом контакте, обусловливает частичную устойчивость к инфицированию ВИЧ-1 фенотипа R5X4 и существенно замедляет прогрессию ВИЧ-инфекции у гетерозиготных носителей.
Гомозиготность по CCR5Δ32 не гарантирует абсолютной защиты от ВИЧ-инфекции. У ВИЧ-инфицированных индивидуумов, гетерозиготных по CCR5Δ32, наблюдается замедленная прогрессия заболевания. Фенотипический эффект гетерозиготности по CCR5Δ32 проявляется в снижении экспрессии функциональных молекул этого корецептора на поверхности клетки по сравнению с гомозиготным «диким» типом. Как следствие, для ВИЧ-1 в организме хозяина с гетерозиготным генотипом уменьшается возможность связаться со своим корецептором, что замедляет распространение вируса в организме.
Обнаружены индивидуумы, гетерозиготные по мутации CCR5Δ32, клетки которых имели абсолютную устойчивость к R5-вирусам in vitro. Впоследствии было показано, что причиной этого служит достаточно редкая мутация CCR5 303T/А (M303, C101X, rs1800560). В положении 303 нуклеотидной последовательности гена CCR5 происходит замена Т на А, приводящая к преждевременному образованию стоп-кодона. В результате нарушается функциональность образующегося мутантного корецептора и блокируется вход R5-штаммов ВИЧ в клетку-мишень.
Сочетание в генотипе аллелей CCR5Δ32 и CCR5m303А приводит к наибольшей устойчивости к ВИЧ-инфекции. Обе эти мутации были обнаружены исключительно у индивидуумов европейского происхождения. Средняя частота протективных мутантных аллелей CCR5Δ32 и CCR5m303А составила 10 и 0,2% соответственно.
С ускоренной прогрессией ВИЧ-инфекции в СПИД ассоциирован аллель CCR5P1 (rs113552054). Ассоциация с ускоренным развитием ВИЧ-инфекции и ее прогрессией в СПИД показана для мутации 59029A/G (rs1799987) в первом интроне гена ССR5. У пациентов с генотипом 59029А/А, не имеющих аллелей CCR5Δ32 или CCR2-64I, отмечена ускоренная прогрессия ВИЧ-инфекции в СПИД по сравнению с носителями генотипов 59029G/G или 59029А/G.
Показания к назначению
• Оценка генетической устойчивости к ВИЧ-инфекции.