Активированные NK-клетки уничтожают резервуары ВИЧ в организме

Антиретровирусная терапия снижает число частиц ВИЧ до необнаружимых значений, но вирус все еще остается в резервуарах и возвращается после отмены терапии. Монотерапия препаратами, активирующими ВИЧ в латентной стадии (LRA), не смогла искоренить инфекцию в том числе из-за недостаточной активации иммунных клеток. Исследователи из США придумали, как можно исправить этот недостаток.

NK-клетки периферической крови (CD3- CD56+) примерно на 90% состоят из CD56^dim и на 10% — из CD56^bright. CD56^dim индуцируют апоптоз целевых клеток, а CD56^bright обладает более иммунорегуляторной ролью, но некоторые цитокины все же индуцируют их цитотоксичность. Цитотоксичность, опосредованная NK-клетками, возникает только тогда, когда на клетках-мишенях присутствует больше лигандов активирующих рецепторов, чем лигандов ингибирующих рецепторов. Экспрессии специфичных для ВИЧ-1 белков достаточно для запуска этого механизма.

Нефункциональные CD56- NK-клетки накапливаются у людей с ВИЧ, в то время как количество цитотоксических NK-клеток уменьшается. NK-клетки из мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC) обладают относительно низкой цитотоксичностью, но могут быть активированы in vitro с помощью IL-2, IL-15 или производных IL-15. Авторы использовали искусственные антигенпрезентирующие клетки (aAPC), экспрессирующие связанный с мембраной IL-21 (mbIL21), для увеличения популяции и активации NK-клеток из PBMC людей, живущих с ВИЧ, или ВИЧ-отрицательных доноров. За 3–4 недели число NK-клеток выросло в 150–500 раз. Сразу после выделения клетки были в основном CD56^dim CD16+ или CD56−CD16−, но после экспансии стали CD56^bright CD16+; этот результат не зависел от ВИЧ-статуса донора.

После экспансии CD56+ NK-клетки чаще экспрессировали активирующие рецепторы. Важные для регуляции ингибирующие рецепторы сохранялись.

Секвенирование РНК единичных клеток показало различие клеток до и после экспансии. Последние экспрессировали множество маркеров, связанных с цитотоксичностью: гранзим B, перфорин 1, лиганд Fas, TRAIL, IFNγ и TNFα. При тестировании первичные NK-клетки убивали 20% предложенных клеток, а клетки после экспансии — 80%. У последних также были более активными метаболизм и пролиферация.

CD4+ T-клетки памяти заражали ВИЧ, после чего кокультивировали с NK-клетками после экспансии в течение 24 часов. NK-клетки таргетировали почти исключительно зараженные ВИЧ клетки. Антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность увеличила эффективность элиминации зараженных клеток.

Авторы опробовали подход на образцах от трех доноров. NK-клетки размножили (увеличение числа CD3- CD56^bright CD16+ NK-клеток в 35 раз), а затем измерили выход ВИЧ при активации из T-клеток. Активация значительно повысила количество вирусных частиц в растворе, но в присутствии NK-клеток их было меньше (у одного донора частицы ВИЧ почти не обнаруживались).

При культивировании Т-лимфоцитов с NK-клетками исследователи наблюдали потерю клеток, содержащих мРНК ВИЧ env, через 3 дня (56%), 5 дней (67%) и 7 дней (63%). Подобный результат наблюдали в образцах 9 из 10 доноров, но даже у последнего донора число зараженных клеток начинало снижаться на пятый день.

Авторы подчеркивают, что не обязательно использовать NK-клетки пациента, можно получать их из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Для успешного искоренения ВИЧ также потребуется воздействие на основные резервуары ВИЧ в лимфатических узлах и на другие тканеспецифические резервуары в кишечнике и головном мозге.

Человек, живущий с ВИЧ, достиг ремиссии после трансплантации клеток без защитной мутации