慢性病毒感染对人免疫力的影响类似衰老

来自巴克研究所和斯坦福大学的研究表明，慢性病毒感染对人体免疫系统有着深远而持久的影响，其方式与衰老过程中的相似。研究结果发表在《pNAS》上，研究人员利用系统免疫学和人工智能对一组老年人、接受长期抗逆转录病毒治疗的HIV患者的免疫反应进行了分析和比较，而感染丙型肝炎病毒（HCV）的人在病毒感染前后用一种治愈率高达97%的药物进行治疗。免疫系统的共同改变包括T细胞记忆膨胀、细胞内炎症信号通路的上调以及淋巴细胞和髓细胞对细胞因子的敏感性降低。

“免疫系统功能障碍引起的慢性炎症与许多衰老疾病有关，”这篇论文的通讯作者、巴克研究所副教授David Furman说。“由免疫系统功能障碍引起的慢性炎症与许多衰老疾病有关。慢性病毒感染是否会导致与年龄相关的免疫功能障碍仍然是一个悬而未决的问题，但这种类型的研究提供了一种开始获得答案的方法。在这一点上，很明显，衰老和慢性病毒感染都会在免疫力上留下深刻而不可磨灭的痕迹。”

急性病毒感染和慢性病毒感染之间的区别在急性病毒感染中，身体通常能够清除致病因子，免疫系统（在最佳情况下）会产生毒素抗体可以预防类似的感染——例如普通感冒和季节性流感。但是，除了艾滋病毒和丙型肝炎病毒之外，还有一些病毒可以存活下来，在人体内建立起“宿主寄生虫管家”的机制，有些情况下人们并没有意识到它们。

Furman说，全球大约70%至90%的人感染巨细胞病毒，这种病毒对健康人无害，仅对孕妇或免疫系统受损的人有问题。各种疱疹病毒（引起生殖器疱疹，唇疱疹，水痘/带状疱疹和单核细胞增多症）也可导致慢性感染。“我们每个人都有自己的病毒组；它是你一生中病毒感染的集合，你可能已经感染了12或15种病毒，甚至更多你从来都不知道自己感染过的病毒。幸运的是，现在有了一种技术，可以让我们在人群中分析这些感染；这有助于我们推进这些类型的研究。”

这项研究第一次完全纳入系统免疫学的概念，并在不同领域使用相同的技术平台对免疫系统进行全面分析病人队列研究。结果显示免疫反应具有一定的可塑性。研究表明，在HIV患者中，尽管用抗病毒药物治疗了10多年，但免疫系统失调仍然很明显。但是清除HCV病毒（通过sofosbuvir药物）部分恢复了细胞对干扰素-a的敏感性，干扰素-a抑制了病毒的复制。

这种可塑性意味着慢性病毒感染和衰老都有干预的空间，这只是一个确定和理解分子途径和网络的问题。这篇论文确定了干扰素激活的主要转录因子STAT1的变化。STAT1在正常免疫应答中起主要作用，特别是对病毒、分枝杆菌和真菌病原体的应答。

对COVID-19的影响？

Furman说，我们正在进行一项有关COVID-19大流行的“活体”实验。他说，未来的研究需要确定免疫系统的功能印记是否只与特定感染的慢性性质有关，或者像COVID-19这样相对短暂但剧烈的炎症是否也会在免疫系统上留下持久的足迹。“感染冠状病毒的人的免疫系统受到了很大的打击吗？这是一个理论，但我们不知道会发生什么，”Furman说，他正在与斯坦福大学和加州大学旧金山分校合作开展涉及COVID-19的免疫项目。

Journal Reference:

Cesar J. Lopez Angel, Edward A. pham, Huixun Du, Francesco Vallania, Benjamin J. Fram, Kevin perez, Thai Nguyen, Yael Rosenberg-Hasson, Aijaz Ahmed, Cornelia L. Dekker, philip M. Grant, purvesh Khatri, Holden T. Maecker, Jeffrey S. Glenn, Mark M. Davis, David Furman. Signatures of immune dysfunction in HIV and HCV infection share features with chronic inflammation in aging and persist after viral reduction or elimination. proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (14): e2022928118 DOI: 10.1073/pnas.2022928118