baJezik
Dom / Znanje / Sadržaj

Znanje

Dinamička veza između lokacija za integraciju Provirusa i svojstva funkcionalnog genoma domaćina uz HIV-1 infekcije povezane s antiretrovirusnom terapijom

Dec 19, 2023

sažetak: 

(1) Pozadina:Latentni rezervoar HIV-1 koji sadrži proviruse kompetentne za replikaciju je glavna prepreka u potrazi za lijekom za HIV-1 infekciju. HIV-1 infekcija u svim fazama progresije bolesti povezana je sa imunološkom aktivacijom i disfunkcionalnom proizvodnjom proinflamatornih topljivih faktora (citokina i hemokina), a očekuje se da će tokom HIV-1 infekcije različite imunološke komponente i imunološki ćelije, zauzvrat, učestvuju u imunološkim odgovorima, nakon čega aktiviraju nizvodne biološke puteve. Međutim, funkcionalna interakcija između HIV-1 integracije i aktivacije bioloških puteva domaćina trenutno nije u potpunosti shvaćena.

(2) Metode: U ovom radu koristio sam gene ciljane provirusima iz objavljenih skupova podataka da tražim obogaćene imunološke potpise i biološke puteve domaćina uz HIV-1 infekcije na osnovu analize prekomjerne zastupljenosti MSigDb i KEGG.

(3) Rezultati: Primijetio sam da se uz HIV-1 infekcije povezane s antiretrovirusnom terapijom pojavljuju različite kombinacije imunoloških potpisa tipova imunoloških ćelija i proinflamatornih topljivih faktora. Štaviše, obogaćeni KEGG putevi su često bili povezani sa "tipovima specifičnim za rak", "imunim sistemom", "virusnim zaraznim bolestima" i "transdukcijom signala".

(4. Zaključak: Zapažanja u ovom radu sugeriraju da setovi gena koji sadrže mjesta integracije provirusa mogu definirati specifične imunološke ćelije i proinflamatorne topljive faktore tokom HIV-1 infekcija povezanih sa antiretrovirusnom terapijom.

Desert ginseng-Improve immunity (9)

cistanche tubulosa-poboljšava imuni sistem

Ključne riječi: virus humane imunodeficijencije tip 1 (HIV-1); HIV-1 integracijske stranice; Baza podataka molekularnih potpisa (MSigBb); interakcija virus-domaćin; infekcija i imunitet

1. Uvod

HIV-1 infekcija ima dinamičku progresiju bolesti povezana sa kombinacijom imunih ćelija, imunoloških komponenti i različitih ćelijskih restrikcijskih faktora koji imaju za cilj borbu protiv infekcija. Poznato je da HIV-1 infekcija inducira mnoštvo proinflamatornih topljivih faktora koji regrutuju i aktiviraju urođene ćelije povezane s imunitetom na mjesto HIV-1 infekcije kako bi ograničili replikaciju i širenje virusa. Iako ovi odbrambeni mehanizmi počinju u ranoj fazi HIV-1 infekcija, HIV-1 još uvijek uspijeva završiti svoj životni ciklus i uspostaviti latentne rezervoare.

Pokazalo se da je nekoliko gena domaćina, takozvanih gena rekurentne integracije [1–3], često na meti HIV-a-1 kod inficiranih osoba. Međutim, mehanizam koji vodi mjesta integracije HIV-1 do ovih rekurentnih gena integracije i biološko značenje ovog fenomena ostaje nejasan. Ipak, izvanredna studija pokušala je da odgovori na ovo pitanje pokazujući interakciju između odabira HIV-1 integracijskih mjesta i funkcionalnih puteva dodijeljenih različitim biološkim procesima u ćelijama domaćina [4]. Njihovi nalazi su implicirali da se mogući mehanizam koji vodi do integracije HIV-1 u gene vrućih tačaka može desiti na nivou funkcionalnog svojstva genoma formiranog od grupe gena, a ne od perze gena.

cistanche benefits for men-strengthen immune system

cistanche koristi za muškarce - jača imuni sistem

Kliknite ovdje za pregled proizvoda Cistanche Enhance Immunity

【Zatražite više】 Email:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

U nastavku ovog koncepta, u ovom radu, tražio sam bilo kakvu funkcionalnu vezu između gena ciljanih na provirus i imuniteta domaćina uz HIV-1 infekcije. Koristio sam gene domaćina na koje ciljaju provirusi [5,6] kao ulaznu listu gena. Ova lista gena uključivala je integracijska mjesta preuzeta od elitnih kontrolora [6] i HIV-1-inficiranih pojedinaca podvrgnutih antiretrovirusnoj terapiji (ART) [5]. Treba napomenuti da su integracijske stranice koje su objavili Einkauf et al. (2022) [5] su longitudinalno prikupljeni od HIV-1-inficiranih pojedinaca, što nam je omogućilo da pratimo kako se HIV{10}} rezervoar razvija tokom perioda ART-a. Na osnovu analize prevelike zastupljenosti, primijetio sam da su različiti imunološki potpisi obogaćeni uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om. Nasuprot tome, nekoliko imunoloških potpisa je obogaćeno elitnim kontrolorima. Osim toga, obogaćeni genski setovi su uglavnom bili uključeni u biološke puteve vezane za "tipove specifične za rak", "imuni sistem", "virusne zarazne bolesti" i "transdukciju signala". Konačno, otkrio sam da su obogaćenim imunološkim potpisima doprinijeli geni ciljani na provirus koji su povezani sa genskim proizvodima HIV-a-1 ili utiču na replikaciju HIV-1 i infektivnost. Sve u svemu, činilo se da ovi nalazi podsjećaju na koncept teorije mreža [7–9] da geni ciljani na provirus koji su uključeni u slične biološke funkcije mogu formirati zajednicu (pogledajte "potpis" u ovoj studiji) kako bi zadovoljili potrebu za imunitetom domaćina tokom različiti periodi HIV-1 infekcija povezanih sa ART-om. Na osnovu ove logike, predložio sam hipotezu da bi mogla postojati dinamička interakcija između HIV-1 integracijskih mjesta i svojstva funkcionalnog genoma domaćina: frekvencija integracije HIV{22}} može se koristiti kao surogat za skupove gena, koji može definirati specifične tipove imunoloških ćelija i proinflamatorne topljive faktore tokom HIV-1 infekcije.

2. Materijali i metode

2.1. Pribavljanje i obrada javnih skupova podataka

Web lokacije za integraciju HIV-1 prikupljene su od Jianga et al. (2020) [6] za elitne kontrolore i Einkauf et al. (2022) [5] za osobe zaražene HIV-om-1- prije tretmana (viremične) i pacijente koji su podvrgnuti kratkom (1 godinu) i dugom periodu (7,5-12 godina) ART-u. Jiang et al. (2020) [6] su analizirani u ovoj studiji. Među njima, 103 lokacije su umetnute netaknutim provirusima. Integracijske stranice preuzete od elitnih kontrolora su prekrivene na Human_genom_GENCODE_v32.bed koji je objavio projekat GENCODE [10] kako bi se utvrdilo da li je ubacivanje svakog HIV-a{{20} } integracija je genička ili ne-genska izvršavanjem komande intersect sa zadanim opcijama koje se nalaze u alatima za krevet [11]. Pošto je uočeno da se više provirusa integriše u istu genomsku poziciju, na kraju je oslobođeno 104 gena ciljanih na provirus; među njima, 22 gena su ciljana netaknutim provirusima. Ukupno 1270 gena ciljanih na provirus od 6 pacijenata (P1: 468 integracijskih mjesta; P2: 149 integracijskih mjesta; P3: 128 integracijskih mjesta; P4: 94 integracijska mjesta; P5: 305 integracijskih mjesta; P6: 125 integracijskih mjesta) koristilo je integracijskih mjesta Einkauf et al. (2022) [5] su odabrani za ovu studiju. Ukupno, 317 integracijskih lokacija koje spadaju u kategoriju osoba zaraženih HIV-om{44}} prije tretmana (viremične) dalo je 121 gen ciljani na provirus, 396 integracijskih lokacija koje spadaju u kategoriju pacijenata podvrgnutih kratkom periodu (1 godina) ART-a je dalo 149 gena ciljanih na provirus, a 557 integracijskih mjesta koja spadaju u kategoriju pacijenata podvrgnutih dugom periodu (7,5-12 godina) ART-a dalo je 176 gena ciljanih na provirus. Među njima, 26 intaktnih gena ciljanih na provirus pronađeno je kod osoba zaraženih HIV-1- prije tretmana, 6 intaktnih gena ciljanih na provirus pronađeno je kod pacijenata koji su bili podvrgnuti kratkom periodu ART-a, a 14 intaktnih gena ciljanih na provirus pronađeno je kod pacijenata podvrgnut dugom periodu ART-a. Liste ulaznih gena korišćenih za analizu su prikazane u tabeli 1; geni na koje ciljaju intaktni provirusi su sažeti u tabeli S26.

Tabela 1. Lista ulaznih gena.

Table 1. Input gene list.

Tabela 1. Nast

Table 1. Cont.

Tabela 1. Nast.

Table 1. Cont.

Tabela 1. Nast.

Table 1. Cont.

Tabela 1. Nast.

Table 1. Cont.


2.2. Podaci i bioinformatičke analize

2.2.1. MsigDb analiza prekomjerne zastupljenosti

Obogaćeni imunološki potpisi su izračunati pomoću R paketa clusterProfiler (verzija 4.4.1) [12,13] sa obogaćivanjem funkcija i zadanim opcijama. Analiza prekomjerne zastupljenosti [14] izvedena je korištenjem C7 skupova gena imunološkog potpisa koji su kurirani u bazi podataka molekularnih potpisa (MsigDb) [15–17] kao referenca. Odabrani su samo obogaćeni imunološki potpisi sa p-vrijednostima (prilagođenim metodom Benjamini–Hochberg) manjim od 0.05. Očitavanja analiza prekomjerne zastupljenosti generirana u ovoj studiji su sva kurirana u Dodatnim materijalima. Bogati faktori [13] su dalje izračunati da predstavljaju rezultat obogaćivanja za svaki obogaćeni imunološki potpis (slika 1c) dijeljenjem GeneRatio sa BgRatio sa komandnim linijama opisanim u nastavku.

>MsigDb_izlaz_datoteka$GeneRatio<-as. numeric(gsub("(\\d+)/(\\d+)", "\\1", MsigDb_output_file$GeneRatio, perl = T))/as.numeric(gsub("(\\d+)/(\\d+)", "\\2", MsigDb_output_file$GeneRatio, perl = T)) # Convert GeneRatio to numerical variables. >MsigDb_izlaz_fajl$BgRatio<-as.numeric(gsub("(\\d+)/(\\d+)", "\\1", MsigDb_output_file$BgRatio, perl = T))/as. numeric(gsub("(\\d+)/(\\d+)", "\\2", MsigDb_output_file$BgRatio, perl = T)) # Convert BgRatio to numerical variables. >MsigDb{0}}izlazni{1}} fajl<-MsigDb_output_file %>% dplyr::mutate(bogati_faktor=GeneRatio/BgRatio) # Izračunajte bogate faktore.

Figure 1. Distinct immunologic signatures were enriched in HIV-1-infected individuals and elite controllers. (a) Venn diagram representing the overlap of input genes in HIV-1-infected individuals and elite controllers. Genes shared among different groups of input genes are listed in Table S27. (b) Cluster heatmap representing immunologic signatures enriched in HIV-1-infected individuals and elite controllers. Parentheses placed under the column indicate the status of ART (


Slika 1. Izraziti imunološki potpisi obogaćeni su kod HIV-1-inficiranih pojedinaca i elitnih kontrolora. (a) Vennov dijagram koji predstavlja preklapanje ulaznih gena kod HIV-1-inficiranih pojedinaca i elitnih kontrolora. Geni koji se dijele među različitim grupama ulaznih gena navedeni su u Tabeli S27. (b) Klaster toplotna mapa koja predstavlja imunološke potpise obogaćene HIV-1-inficiranim pojedincima i elitnim kontrolorima. Zagrade stavljene ispod kolone označavaju status ART-a ("lt" se odnosi na osobe zaražene HIV-om-1- koje su podvrgnute dužem periodu ART-a; "st" se odnosi na osobe zaražene HIV-om-1- koje su podvrgnute kratkom periodu ART-a; "ut" se odnosi na HIV-1-inficirane osobe prije tretmana) praćeno količinom obogaćenih imunoloških potpisa. Skala boja predstavlja veličinu obogaćenja koju predstavljaju bogati faktori. (c) Boks dijagrami koji predstavljaju obogaćivanje imunoloških potpisa predstavljenih bogatim faktorima. Naredbe koje se izvršavaju za izračunavanje bogatih faktora opisane su u materijalima i metodama. Statistička značajnost je izračunata korištenjem Wilcoxon testa u R sa zadanim opcijama. (d) Vennov dijagram koji predstavlja preklapanje obogaćenih imunoloških potpisa kod HIV-1-inficiranih pojedinaca i elitnih kontrolora. Crveni brojevi označavaju količinu jedinstvenih obogaćenih imunoloških potpisa. (e) Klaster toplotna mapa koja predstavlja učestalost tipova imunih ćelija prisutnih u jedinstvenim obogaćenim imunološkim potpisima kod HIV-1-inficiranih pojedinaca i elitnih kontrolora. Zagrade stavljene ispod kolone označavaju broj tipova imunoloških ćelija ubrojanih u obogaćene imunološke potpise. (f) Naslagani trakasti dijagram koji predstavlja udio različitih sastava tipova imunih ćelija kod HIV{{10}}inficiranih osoba prije tretmana i pacijenata koji primaju ART. Zagrade stavljene ispod kolone označavaju broj tipova imunoloških ćelija ubrojanih u obogaćene imunološke potpise. Statistička značajnost je izračunata korištenjem Pearsonovog hi-kvadrat testa u R sa zadanim opcijama, * p Manje ili jednako 0.05, ** p Manje ili jednako 0. 01, *** p Manje ili jednako 0,001, **** p Manje ili jednako 0,0001. ART; antiretrovirusna terapija. EC; elitni kontrolori. HSC; hematopoetskih matičnih ćelija. NK ćelije; su prirodne ćelije ubice. PBMCs; mononuklearne ćelije periferne krvi.

Naročito, nakon izvođenja analize prekomjerne zastupljenosti MsigDB-a, prikupljeni su termini tipova imunoloških ćelija i proinflamatorno rastvorljivi faktori prikazani u standardnim nazivima obogaćenih imunoloških potpisa za dalji statistički proračun. Na osnovu grafikona loze krvnih ćelija objavljenog na SEER modulima za obuku NIH-a (https://training.seer.cancer.gov/leukemia/anatomy/lineage.html (pristupljeno 10. septembra 2022.)), tipovi imunih ćelija su klasifikovani u 16 grupa, odnosno (1) B ćelije, uključujući plazma ćelije, (2) bazofile, (3) CD4 T ćelije, (4) CD8 T ćelije, (5) eozinofili, (6) epitelne i endotelne ćelije, (7) eritroblasti, (8) hematopoetske matične ćelije (HSC) i progenitori, (9) glavne ćelije, (10) megakariociti, (11) mijeloične ćelije, (12) neuronske ćelije, uključujući mikrogliju, (13) neutrofili, (14) prirodni ubica (NK) ćelije, (15) mononuklearne ćelije periferne krvi (PBMC) i (16) splenociti. Grupa (8) hematopoetske matične ćelije (HSC) i progenitori uključivali su matične ćelije i timocite; grupa (11) mijeloidne ćelije uključivale su dendritičke ćelije izvedene iz koštane srži, makrofage izvedene iz koštane srži, dendritske ćelije, makrofage izvedene iz monocita i makrofage. Procenti ili obilje potpisa tipova imunih ćelija i proinflamatorno rastvorljivih faktora iz ukupnog broja obogaćenih imunoloških potpisa predstavljeni su kao klaster toplotne karte generisane korišćenjem R paketa ComplexHeatmap [18] sa podrazumevanim opcijama. Svi crteži predstavljeni u ovom rukopisu generisani su u R sa podrazumevanim opcijama.

Da bi se dobili imunološki potpisi obogaćeni nasumično odabranim genima i cijelim genomom, geni koji kodiraju proteine ​​kod ljudi su preuzeti iz Ljudskog_genoma_GENCODE _v32. krevet izdat od strane projekta GENCODE [10], a uzorak R komande_n() (sa zamjenom) je izvršen za nasumično odabir 150, 250, 350, 450, 550, 650 i 1000 ljudskih gena, ili svi geni koji kodiraju protein korišteni su za izvođenje gore opisane analize prekomjerne zastupljenosti MSigDb.

Cistanche deserticola-improve immunity (6)

cistanche biljka koja povećava imuni sistem

2.2.2. Analiza prekomjerne zastupljenosti KEGG puta

Obogaćeni KEGG putevi su izračunati provođenjem KEGG putanje preko analize predstavljanja koristeći R paket clusterProfiler [12] sa graničnom vrijednosti p-vrijednosti jednakom 0.5. Zasnovano na KEGG BRITE hijerarhijama dokumentovanim na https://www.genome. jp/kegg/brite.html, pristupljeno 2. oktobra 2022., svaki obogaćeni put je dodijeljen svojoj odgovarajućoj KEGG BRITE klasifikaciji kako bi se generirale dijagrame na slici 2b–d. Napominjemo, da bi se kreirala Slika 2c, obogaćeni KEGG putevi koji su pronađeni u svim faktorima grupe III (tzv. "Shared said" na panelu sa slikama) prvo su odvojeni od onih koji su bili prisutni samo u pojedinačnim faktorima grupe III, a zatim klaster toplotna mapa je kreirana.

Figure 2. Different compositions of proinflammatory soluble factor signatures were present alongside HIV-1 infections associated with ART. (a) Cluster heatmap representing the abundance of proinflammatory soluble factors present in unique immunologic signatures enriched in HIV-1-infected individuals and elite controllers. Parentheses placed under the column indicate the number of proinflammatory soluble factors from the total signatures. (b) Cluster heatmap representing the abundance of each KEGG BRITE classification harboring enriched pathways related to group II factors in HIV-1-infected individuals after a short (st) and a long (lt) period of ART. (c) Cluster heatmap representing the abundance of each KEGG BRITE classification harboring enriched pathways related to group III factors in HIV-1-infected individuals after a long period of ART. Enriched pathways that were found in all group III factors (so-called


Slika 2. Različite kompozicije signatura proinflamatornog rastvorljivog faktora bile su prisutne uz HIV-1 infekcije povezane sa ART-om. (a) Klaster toplotna mapa koja predstavlja obilje proinflamatornih topljivih faktora prisutnih u jedinstvenim imunološkim potpisima obogaćenim HIV-1-inficiranim pojedincima i elitnim kontrolorima. Zagrade postavljene ispod kolone označavaju broj proinflamatornih rastvorljivih faktora iz ukupnih potpisa. (b) Klaster toplotna mapa koja predstavlja obilje svake KEGG BRITE klasifikacije koja sadrži obogaćene puteve vezane za faktore grupe II kod HIV-1-inficiranih pojedinaca nakon kratkog (st) i dugog (lt) perioda ART-a. (c) Klaster toplotna mapa koja predstavlja obilje svake KEGG BRITE klasifikacije koja sadrži obogaćene puteve koji se odnose na faktore grupe III kod HIV-1-inficiranih pojedinaca nakon dugog perioda ART-a. Obogaćeni putevi koji su pronađeni u svim faktorima grupe III (tzv. "Shared hsaID") odvojeni su od drugih obogaćenih puteva jedinstvenih za pojedinačne faktore grupe III da bi se kreirala toplotna mapa klastera. (d) Venov dijagram koji pokazuje preklapanje obogaćenih KEGG puteva predstavljenih hsaID između faktora grupe II i grupe III. (e) Klaster toplotna mapa koja predstavlja učestalost KEGG BRITE klasifikacija koja sadrži obogaćene puteve između faktora grupe II i grupe III. ART; antiretrovirusna terapija. EC; elitni kontrolori. "hsaID"; Homo sapiens (ljudski) ID.

2.2.3. Određivanje gena ciljanih na provirus koji su u interakciji s HIV-om-1

Baza podataka o interakciji s ljudima na HIV-1 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/viruses/retroviruses/HIV-1/interactions/, pristupljeno 30. oktobra 2022.) korištena je za provjerite da li geni ciljani na provirus interaguju sa HIV-om-1 ili ne. Ova baza podataka dokumentuje sve poznate interakcije HIV-1 i ljudskih gena za koje je prijavljeno da utiču na replikaciju i infektivnost HIV-1, kao i interakcije između HIV-1 genskih proizvoda i proteina ćelije domaćina, ili proteini iz bolesnih organizama povezanih sa HIV-1/AIDS-om [19–21].

2.2.4. Statistika

Svi statistički testovi su izvedeni u R sa zadanim opcijama. Detalji su dati tamo gdje je to prikladno u glavnom tekstu.

3. Rezultati

3.1. Različiti imunološki potpisi obogaćeni su uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om

Ukupno, 121, 149 i 176 gena iz osoba koje su prethodno bile zaražene HIV-om-1-(ut), HIV-1-inficiranih osoba koje su bile podvrgnute kratkom periodu ART-a (st) i onih koje su bile podvrgnute dužem periodu ART (lt) [5], odnosno 104 gena od elitnih kontrolora [6] (Tabela 1) su upotrijebljena za analizu prekomjerne zastupljenosti. Nekoliko ulaznih gena dijeljeno je među ut, st, lt i elitnim kontrolorima (slika 1a i tabela S27). Ukupno, 8 (Tabela S1), 65 (Tabela S2), 152 (Tabela S3) i 22 (Tabela S4) imunoloških potpisa obogaćeno je u osobama zaraženim HIV-1-inficiranim osobama prije tretmana, HIV{21}}inficiranim osobama podvrgnuti kratkom periodu ART-a, oni koji su podvrgnuti dugom periodu ART-a, odnosno elitni kontrolori (Slika 1b). Bitno je naglasiti da sam zbog nedostatka podataka o ekspresiji koji odgovaraju integracijskim mjestima korištenim u ovom radu, stoga izračunao bogate faktore [13] (vidi Materijali i metode), umjesto neto rezultata obogaćivanja, koji predstavljaju intenzitet obogaćivanja. Koristio sam 150, 250, 350, 450, 550, 650 i 1000 nasumično odabranih gena (podaci nisu prikazani) i cijeli genom kao kontrole u analizi prekomjerne zastupljenosti da potvrdim značaj skora bogatog faktora (Slika 1c ). Nijedan od imunoloških potpisa nije obogaćen korištenjem 150, 250, 350, 450, 650 i 1000 gena (podaci nisu prikazani), a jedan imunološki potpis je obogaćen korištenjem 550 nasumično odabranih gena (faktor bogatstva: 3,681). Iako su 4872 imunološka potpisa obogaćena korištenjem cijelog genoma (bogati faktor: medijan, 1,162; srednja vrijednost, 1,154), bogati faktori mjereni kod HIV-1-inficiranih pojedinaca (i prije tretmana i koji su primali ART) i kod elitnih kontrolora pokazali su značaj u poređenju sa kontrole (Slika 1c, kontrole: 550 gena i hg38 označenih na slici), što ukazuje da su imunološki potpisi otkriveni u ovoj studiji značajno obogaćeni.

3.2. Uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om uočene su različite kombinacije potpisa imunoloških ćelija

U skladu s otkrićem da geni ciljani na provirus obogaćuju specifične imunološke potpise uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om, kontinuirano sam istraživao mogu li ovi obogaćeni potpisi pripisati specifične tipove imunoloških ćelija i proinflamatorne topljive faktore koji su navedeni u hipoteza ovog rada. Dobio sam imunološke potpise jedinstveno obogaćene kod osoba zaraženih HIV-om-1- prije tretmana (ut, 6 potpisa, 75%), HIV-1-inficiranih osoba podvrgnutih kratkom periodu ART-a (st, 39 potpisa, 60%) , HIV-1-inficirani pojedinci podvrgnuti dugom periodu ART-a (lt, 128 potpisa, 84%) i elitni kontrolori (15 potpisa, 68%) (Slika 1d). Od njih sam prebrojao pojavu imena tipova imunoloških ćelija u standardnim nazivima obogaćenih imunoloških potpisa jedan po jedan (slika 1e,f). Dalje sam klasifikovao tipove imunoloških ćelija u 16 grupa na osnovu grafikona loze krvnih ćelija objavljenog na SEER modulima za obuku na veb stranici NIH (podtipovi ćelija u svakoj kategoriji ćelija opisani su u Materijalima i metodama). Važno je napomenuti da ART prekida napredovanje HIV-1/AIDS-a; sastav tipova imunoloških ćelija koji je ovdje uočen bio je u fiziološkim stanjima HIV-1 infekcije povezanim sa ART-om. Prvo, pronađena je povećana raznolikost tipova imunoloških ćelija kod HIV- 1-inficiranih osoba koje su bile podvrgnute dugom periodu ART-a (lt, 132 termina imunih ćelija) (Slika 1e,f); među njima, CD4 T ćelije (pronađene 40 puta, 30,3%) pokazale su najveću učestalost, a zatim mijeloične ćelije (pronađene 35 puta, 26,5%) (Slika 1e,f). Ova kompozicija potpisa imunih ćelija pokazala je razliku između HIV-1-inficiranih osoba pre tretmana (ut, pronađeno 7 puta) i pacijenata podvrgnutih kratkom periodu ART-a (st, pronađeno 42 puta) (Slika 1e,f, Pearsonov chi -kvadratni test). Sastav potpisa imunih ćelija kod elitnih kontrolora (pronađen 14 puta) bio je jedinstven kod osoba inficiranih HIV-om-1- prije tretmana i pacijenata liječenih ART-om (Slika 1e). Treba napomenuti da je udio grupe "B ćelija" bio visoko obogaćen elitnim kontrolorima u poređenju sa pacijentima liječenim ART-om (pronađeno 3 puta, 21,4%) (Slika 1e); dok je kod pacijenata liječenih ART-om pokazao smanjenje HIV-1-inficiranih pojedinaca podvrgnutih kratkom (pronađeno 7 puta, 16,7%) i dugom periodu ART-a (pronađeno 9 puta, 6,8%) (Slika 1e ,f). Grupa "B ćelije" nije pronađena u jedinstvenim obogaćenim imunološkim potpisima kod osoba inficiranih HIV-om-1- prije tretmana (Slika 1e,f). CD4 T ćelije, glavni tip ćelija rezervoara HIV{56}}, pokazale su povećanje u svom udjelu zajedno sa HIV-1 infekcijama povezanim sa ART-om (ut, pronađeno 1 put, 14,3%; st, pronađeno 9 puta, 21,4 %; lt, pronađeno 40 puta, 30,3%). Regresija prisustva CD8 T ćelija (ut, pronađeno 1 put, 14,3%; st, pronađeno 6 puta, 14,3%; lt, pronađeno 11 puta, 8,3%) je, međutim, uočeno nakon dugog perioda ART (Slika 1e,f). Najviši vrh udjela potpisa mijeloidnih ćelija pronađen je kod osoba zaraženih HIV-om{78}}podvrgnutih kratkom periodu ART-a (pronađeno 15 puta, 35,7%). Dodatno, udio mijeloidnih ćelija između osoba koje su bile zaražene HIV-om-1- prije tretmana (pronađeno 2 puta, 28,6%) i pacijenata podvrgnutih dugom periodu ART-a (pronađeno 35 puta, 26,5%) bio je uporediv (Slika 1f). Intrigantno je da je prisustvo NK ćelijskog potpisa primijećeno kod osoba zaraženih HIV-om{90}} prije tretmana (pronađeno 1 termin, 14,3%) i HIV-1-inficiranih osoba koje su bile podvrgnute dugom periodu ART-a (pronađeno 4 puta, 3%) (Slika 1f). Zajedno, ovi nalazi upućuju na to da su različite kombinacije imunih ćelija sa sve većim brojem prisutnih uz HIV-1 infekcije sa ART-om.

3.3. Uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om, uočene su različite kombinacije signatura proinflamatornih rastvorljivih faktora

U nastavku prethodne logike, prebrojao sam i pojavu imena proinflamatornih topljivih faktora, uključujući citokine i hemokine, u svakom jedinstvenom obogaćenom imunološkom potpisu (slika 2a) i otkrio da 1, 8, 33 i 6 jedinstvenih imunoloških potpisi su sadržavali imena proinflamatornih topljivih faktora u osobama koje su bile zaražene HIV-om-1- prije tretmana, pojedincima zaraženim HIV-om-1- koji su bili podvrgnuti kratkom periodu ART-a, onima koji su bili podvrgnuti dugom periodu ART-a i elitnim kontrolorima, respektivno ( Slika 2a). Dalje sam grupisao ove proinflamatorne rastvorljive faktore na osnovu njihovog pojavljivanja kod HIV-1- inficiranih pojedinaca: faktori grupe I, uključujući IL4 i IL12, bili su prisutni kod HIV-1-inficiranih osoba pre tretmana i tokom celog procesa infekcije (Slika 2a); faktori grupe II, uključujući CXCR5, IFNG, IFNB, IL10 i TGFB, bili su prisutni kod HIV-1-inficiranih osoba podvrgnutih ART-u bez obzira na period (Slika 2a); i faktori grupe III, uključujući CXCL4, IFNA, IL1, IL2, IL6, IL7, IL15, IL18 i TNF, pojavili su se tek nakon dužeg perioda ART (Slika 2a). Da bih dalje istražio svaku grupu proinflamatorno rastvorljivih faktora, tražio sam KEGG puteve obogaćene genima dobijenim iz jedinstvenih obogaćenih imunoloških potpisa sa odgovarajućim proinflamatorno rastvorljivim faktorima (Slika 2b,c). Nije uočeno jasno razdvajanje obogaćenih KEGG puteva vezanih za faktore grupe II između HIV-1-inficiranih osoba koje su bile podvrgnute kratkom i dužem periodu ART-a (Slika 2b), što implicira da je obogaćivanje ovih puteva bilo irelevantno za period od terapija. Ipak, obogaćeni putevi u "tipovima specifičnim za rak" često su bili povezani sa IFNB (lt), CXCR5 (st) i IFNG (lt); obogaćeni putevi u "transdukciji signala" i "imunom sistemu" su više povezani sa IL10 (st) i IFNB (st); obogaćeni putevi u "virusnoj zaraznoj bolesti" više su povezani sa CXCR5 (st) (Slika 2b). Što se tiče faktora grupe III, putevi u "transdukciji signala", "imunom sistemu" i "virusnoj zaraznoj bolesti" bili su preovlađujući za svaki proinflamatorni rastvorljivi faktor u ovoj grupi (slika 2c, prva kolona slijeva). Putevi u "membranskom transportu" (hsaID uniq. IL12), "biosintezi i metabolizmu glikana" (hsaID uniq. IL17), "signalnim molekulima i interakcijama" (hsaID uniq. IL1), "metabolizmu ugljikohidrata" (hsaID uniq. CXCL4), "replikacija i popravka" (hsaID uniq. CXCL4) i "endokrina i metabolička bolest" (hsaID uniq. CXCL4) postali su specifični za naznačene proinflamatorne topljive faktore (Slika 2c). Kako sam uporedio obogaćene KEGG puteve između faktora grupe II i grupe III, više od polovine (61 put) puteva je bilo uobičajeno (slika 2d). Među njima, "virusna zarazna bolest", "imuni sistem" i "transdukcija signala" bile su tri najbolje KEGG BRITE klasifikacije koje se dijele u obje grupe faktora (Slika 2e). Obogaćeni putevi u klasifikaciji "tipovi specifični za rak" pronađeni su samo u faktorima grupe II (Slika 2e). Zajedno, ovi nalazi sugeriraju da su različite kombinacije proinflamatornih topljivih faktora učestvovale u imunitetu uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om.

Desert ginseng-Improve immunity (10)

cistanche koristi - jača imuni sistem

Kako bih provjerio jesu li obogaćeni putevi uključeni u "tipove specifične za rak", "imuni sistem", "transdukciju signala" i "virusnu zaraznu bolest" zaista bili potrebni tokom HIV-1 infekcija, povukao sam sve gene prisutne u ova četiri KEGG BRITE klasifikacije sa liste ulaznih gena (Tabela 1) i ponovio analizu prevelike zastupljenosti izvedenu na slici 1b. Prvo, primijetio sam da je većina gena prisutnih u "tipovima specifičnim za rak", "imunom sistemu" i "virusnoj zaraznoj bolesti" uobičajena, dok se činilo da se geni prisutni u "transdukciji signala" razlikuju od ostale tri klasifikacije. (Slika 3a). Intrigantno je da su geni prisutni u ove četiri KEGG BRITE klasifikacije bili ograničeni na HIV-1-inficirane osobe koje su primale ART i specifične za različite periode liječenja (slika 3 be), osim gena rapgfe2 i ppp3cc. Gen rapgfe2 je primećen tokom čitavog perioda HIV-1 infekcija (Slika 3e), a ppp3cc se pojavio nakon što su pacijenti primili ART (Slika 3c–e). Gen cyth1 je pronađen kod osoba inficiranih HIV-om-1- prije tretmana i pacijenata koji su bili podvrgnuti dugom periodu ART-a; da li je odsustvo cyth1 kod HIV-1-inficiranih osoba podvrgnutih kratkom periodu ART-a (Slika 3e) uzrokovano tehničkim razlozima ili je biološki relevantan, zahtijevat će dalju istragu. Nadalje, smanjeni broj obogaćenih imunoloških potpisa sa manjim značajem dobijen je kao geni u ove četiri KEGG BRITE klasifikacije i povučeni su (Slika 3f–g) (Tabele S5–S12). Pored toga, kod osoba zaraženih HIV-om-1-koje su bile podvrgnute dugom periodu ART-a, nekoliko signatura proinflamatornih rastvorljivih faktora (IL4, IL6, IL7, IL15, IFNG) je rijetko bilo prisutno (slika 3h), posebno kada su geni uključeni u " transdukcija signala" (slika 3h, kolona 5). Dosljedno, isti obrazac je bio prisutan iu korelacijskom dijagramu (slika 3j). Međutim, potpisi koji se odnose na IL3, IL12 i IL18 nisu bili pogođeni (Slika 3h). Činilo se da su ostali potpisi ili nasumični (IFNA) ili blago zahvaćeni (CXCL4, CXCR5, IFNB, IL1, IL2, IL10, IL35, TGFB) kada su povučeni geni u različitim KEGG BRITE klasifikacijama (Slika 3h, kolone 1-5). Uticaj gena dobijenih od HIV-1-inficiranih pojedinaca podvrgnutih kratkom periodu ART-a bio je mali (slika 3h), uzrokujući jasno razdvajanje dva glavna klastera između kratkih i dugih perioda ART-a (slika 3h). Ipak, smanjena korelacija je još uvijek uočena kod HIV-1-inficiranih pojedinaca podvrgnutih kratkom periodu ART-a kada su geni u "imunom sistemu" oduzeti (Slika 3i).

="" 0.05,="" **="" p="" ≤="" 0.01,="" ****="" p="" ≤="" 0.0001.="" art;="" antiretroviral="" therapy.="" ec;="" elite="" controllers.="" hiv="" is;="" hiv="" integration="" sites.="" alt="Figure 3. Impact of enriched KEGG pathways involved in " cancer-specific="" types",="" "immune="" system",="" "signal="" transduction",="" and="" "infectious="" disease="" viral"="" in="" hiv-1-infected="" individuals="" subjected="" to="" art.="" (a)="" venn="" diagram="" representing="" the="" overlap="" of="" the="" genes="" present="" in="" enriched="" kegg="" pathways="" involved="" in="" the="" four="" kegg="" brite="" classifications.="" (b–e)="" cluster="" heatmap="" representing="" the="" presence="" of="" the="" genes="" in="" enriched="" kegg="" pathways="" related="" to="" "cancer-specific="" types"="" (b),="" "immune="" system"="" (c),="" "infectious="" disease="" viral"="" (d),="" and="" "signal="" transduction"="" (e)="" in="" hiv-1-infected="" individuals="" before="" art="" (ut)="" and="" after="" a="" short="" (st)="" or="" a="" long="" period="" (lt)="" of="" art,="" and="" in="" elite="" controllers.="" (f)="" numbers="" of="" immunologic="" signatures="" enriched="" by="" either="" a="" complete="" list="" of="" input="" genes="" (all="" genes)="" or="" a="" gene="" list="" with="" the="" removal="" of="" the="" genes="" in="" the="" four="" kegg="" brite="" classifications="" in="" hiv-1-infected="" individuals="" after="" a="" short="" (st)="" or="" a="" long="" period="" (lt)="" of="" art.="" (g)="" violin="" plots="" representing="" the="" distribution="" of="" adjusted="" p-values="" corresponding="" to="" immunologic="" signatures="" enriched="" by="" either="" a="" complete="" list="" of="" the="" genes="" (all="" genes)="" or="" a="" gene="" list="" with="" the="" removal="" of="" the="" genes="" in="" the="" four="" kegg="" brite="" classifications.="" statistical="" significance="" was="" calculated="" using="" the="" wilcoxon="" test="" in="" r="" with="" default="" options.="" (h)="" cluster="" heatmap="" representing="" the="" abundance="" of="" proinflammatory="" soluble="" factor="" signatures="" enriched="" by="" either="" a="" complete="" list="" of="" the="" genes="" (all="" genes,="" column="" 1="" and="" column="" 6)="" or="" a="" gene="" list="" with="" the="" removal="" of="" the="" genes="" in="" the="" four="" kegg="" brite="" classifications="" in="" hiv-1-infected="" individuals="" after="" a="" short="" (st,="" columns="" 7–10)="" or="" a="" long="" period="" (lt,="" columns="" 2–5)="" of="" art.="" (i,j)="" correlation="" plots="" representing="" the="" pearson="" correlation="" calculated="" based="" on="" the="" abundance="" of="" proinflammatory="" soluble="" factors="" in="" hiv-1-infected="" individuals="" after="" a="" short="" (i)="" or="" a="" long="" period="" (j)="" of="" art.="" ns="" >="" 0.05,="" **="" p="" ≤="" 0.01,="" ****="" p="" ≤="" 0.0001.="" art;="" antiretroviral="" therapy.="" ec;="" elite="" controllers.="" hiv="" is;="" hiv="" integration="" sites.="" width="495" height="656" border="0" vspace="0" style="width: 495px; height: 656px;">


Slika 3. Uticaj obogaćenih KEGG puteva uključenih u "tipove specifične za rak", "imuni sistem", "transdukciju signala" i "virusne zarazne bolesti" kod osoba zaraženih HIV-1-ima podvrgnutih ART-u. (a) Venov dijagram koji predstavlja preklapanje gena prisutnih u obogaćenim KEGG putevima uključenim u četiri KEGG BRITE klasifikacije. (b–e) Klaster toplotna mapa koja predstavlja prisustvo gena u obogaćenim KEGG putevima koji se odnose na "tipove specifične za rak" (b), "imuni sistem" (c), "virusne zarazne bolesti" (d) i "transdukciju signala " (e) kod osoba zaraženih HIV-om-1- prije ART-a (ut) i nakon kratkog (st) ili dužeg (lt) perioda ART-a, te kod elitnih kontrolora. (f) Broj imunoloških potpisa obogaćen ili kompletnom listom ulaznih gena (svi geni) ili listom gena sa uklanjanjem gena u četiri KEGG BRITE klasifikacije kod HIV-1-inficiranih osoba nakon kratkog (st. ) ili dug period (lt) ART. (g) Violin dijagrami koji predstavljaju distribuciju prilagođenih p-vrednosti koje odgovaraju imunološkim potpisima obogaćene ili kompletnom listom gena (svi geni) ili listom gena sa uklanjanjem gena u četiri KEGG BRITE klasifikacije. Statistička značajnost je izračunata korištenjem Wilcoxon testa u R sa zadanim opcijama. (h) Klaster toplotna mapa koja predstavlja obilje potpisa proinflamatornih rastvorljivih faktora obogaćenih ili kompletnom listom gena (svi geni, kolona 1 i kolona 6) ili listom gena sa uklanjanjem gena u četiri KEGG BRITE klasifikacije u HIV-u -1-zaražene osobe nakon kratkog (st, kolone 7–10) ili dužeg perioda (lt, kolone 2–5) ART. (i,j) Korelacioni grafikoni koji predstavljaju Pearsonovu korelaciju izračunatu na osnovu obilja proinflamatornih rastvorljivih faktora kod HIV-1-inficiranih osoba nakon kratkog (i) ili dugog perioda (j) ART. NS > 0.05, ** p Manje ili jednako 0,01, **** p Manje ili jednako 0,0001. ART; antiretrovirusna terapija. EC; elitni kontrolori. HIV IS; Web lokacije za integraciju HIV-a.

3.4. Većina obogaćenih imunoloških potpisa rezultat je skupova gena koji su u interakciji sa HIV-om-1

Kako sam pretpostavio da se frekvencija integracije HIV-1 može koristiti kao surogat za genske setove za definiranje specifičnih tipova imunoloških ćelija i proinflamatornih topljivih faktora potrebnih tokom HIV-1 infekcija, stoga sam testirao da li postoji bilo kakva veza prisutan između HIV-1 integracije i ciljanih gena. Ako je to slučaj, očekujem da su potrebni imunološki potpisi obogaćeni skupovima gena koji ili pokazuju interakcije proteina sa genskim proizvodima HIV-a-1 ili utiču na replikaciju i infektivnost HIV-1; dok drugi setovi gena koji nemaju interakciju sa HIV-om-1 nisu odgovorni za obogaćivanje bilo kakvog imunološkog potpisa tokom HIV-1 infekcije. Da potvrdim ovu hipotezu, odvojio sam ulazne gene za koje je prijavljeno da stupaju u interakciju sa HIV-om-1 od drugih koji nemaju interakciju sa HIV-om-1 (pogledajte Materijali i metode) i primijetio da 38,8% (47 gena od 121 gena ), 40,5% (60 gena od 148 gena), 37,5% (66 gena od 176 gena) i 29,8% (31 gen od 104 gena) gena su prijavljeni da komuniciraju sa HIV-om-1 kod osoba zaraženih HIV-om-1- prije tretmana, HIV-1-inficiranih osoba koje su podvrgnute kratkom periodu ART-a, onih koje su bile podvrgnute dugom periodu ART-a, odnosno elitnih kontrolora. Većina gena pokazala je interakciju sa HIV-1 gag-pol genima, nakon čega slijede tat gen, env gen i nef gen; Utvrđeno je da nekoliko gena ciljanih na HIV-1- interagira sa HIV-1 vpr, vif, rev i vpu genima (slika 4a).

Dalje sam izvršio analizu prekomjerne zastupljenosti na oba podskupa ulaznih gena (u interakciji sa HIV-om-1 ili ne) i otkrio da su obogaćivanju imunoloških potpisa uglavnom doprinijeli geni koji su u interakciji sa HIV-om-1 ( Slika 4b) (Tabele S14 i S16). Samo mali dio imunoloških potpisa bio je obogaćen genima koji nisu u interakciji sa HIV-om-1 (Tabele S15 i S17) (Slika 4b). Primjetno, geni koji su u interakciji sa HIV-om-1 kod osoba inficiranih HIV-om{11}} prije tretmana bili su odgovorni samo za mali dio obogaćenih imunoloških potpisa (Slika 4b) (Tabela S13). Nijedan od imunoloških potpisa ne može se obogatiti korištenjem gena koji nemaju interakciju sa HIV-om-1 kod osoba koje su inficirane HIV-om-1- prije tretmana (Slika 4b). Intrigantno, bogati faktori su pokazali porast inficiranih HIV-1- pojedinaca podvrgnutih ART-u, bez obzira na to da li je prijavljeno da geni ciljani na provirus interagiraju sa HIV-om-1 ili ne (slika 4c). Nadalje, različiti potpisi imunoloških ćelija su uočeni samo korištenjem gena koji su u interakciji sa HIV-om-1 kod pacijenata koji su primali kratak (145 termina) i dug period (59 termina) ART (Slika 4d), što liči na slične okolnosti u kojima se koristi kompletna lista ulaznih gena. Nasuprot tome, loša kombinacija tipova imunoloških ćelija pronađena je u obogaćenim imunološkim potpisima korištenjem gena koji nisu u interakciji sa HIV-om-1 (slika 4d). Konzistentno, većina potpisa proinflamatornog rastvorljivog faktora bila je prisutna u obogaćenim imunološkim potpisima koristeći kompletnu listu ulaznih gena i gena koji su u interakciji sa HIV-om-1 kod inficiranih osoba podvrgnutih ART-u (Slika 4e). Uočen je ili mali udio potpisa proinflamatornog rastvorljivog faktora ili nikakav potpis proinflamatornog rastvorljivog faktora korišćenjem gena koji ne stupaju u interakciju sa HIV-om-1 i korišćenjem gena dobijenih od osoba inficiranih HIV-om-1- prije tretmana (Slika 4e) . Sveukupno, ovi nalazi ukazuju na to da su obogaćeni imunološki potpisi kod HIV-1-inficiranih osoba podvrgnutih ART-u uglavnom rezultat genskih skupova koji su u interakciji sa HIV-om-1.

Figure 4. HIV-1-targeted gene sets that interact with HIV-1 contributed to enriching immunologic signatures alongside HIV-1 infections associated with ART. (a) Cluster heatmap representing the frequency of provirus-targeted genes interacting with HIV-1. Parentheses placed under the column indicate the total number of provirus-targeted genes reported to interact with HIV-1. (b) Cluster heatmap representing enriched immunologic signatures in HIV-1-infected individuals and elite controllers. Inside the parentheses, +HIV and −HIV indicate provirus-targeted genes reported to interact with HIV-1 or not, respectively. The number indicates the number of enriched immunologic signatures. The color scale represents the intensity of the enrichment represented by rich factors. (c) Box plots representing the enrichment of immunologic signatures represented by rich factors. Commands executed to calculate rich factors are described in the Materials and Methods. Statistical significance was calculated using the Wilcoxon test in R with default options. (d) Stacked bar chart representing the proportion of immune cell types present in enriched immunologic signatures in HIV- HIV-1-infected individuals. Statistical significance was calculated using Pearson's chi-square test in R with default options. Inside the parentheses, +HIV and −HIV indicate provirus-targeted genes reported to interact with HIV-1 or not, respectively. The number indicates the number of counted immune cell types in enriched immunologic signatures. (e) Cluster heatmap representing the abundance of proinflammatory soluble factors present in enriched immunologic signatures in HIV-1-infected individuals. Inside the parentheses, +HIV and −HIV indicate provirus-targeted genes reported to interact with HIV-1 or not, respectively. The number indicates the number of proinflammatory soluble factors from the total number of enriched immunologic signatures. NS > 0.05, * p ≤ 0.05, ** p ≤ 0.01, *** p ≤ 0.001, **** p ≤ 0.0001.


Slika 4. HIV-1-ciljani setovi gena koji stupaju u interakciju sa HIV-om-1 doprinijeli su obogaćivanju imunoloških potpisa uz HIV-1 infekcije povezane sa ART-om. (a) Klaster toplotna mapa koja predstavlja učestalost gena ciljanih na provirus koji su u interakciji sa HIV-om-1. Zagrade postavljene ispod kolone označavaju ukupan broj gena ciljanih na provirus za koje je prijavljeno da stupaju u interakciju sa HIV-om-1. (b) Klaster toplotna mapa koja predstavlja obogaćene imunološke potpise kod HIV-1-inficiranih pojedinaca i elitnih kontrolora. Unutar zagrada, +HIV i -HIV označavaju gene ciljane na provirus za koje je prijavljeno da stupaju u interakciju sa HIV-om-1 ili ne. Broj označava broj obogaćenih imunoloških potpisa. Skala boja predstavlja intenzitet obogaćivanja predstavljen bogatim faktorima. (c) Boks dijagrami koji predstavljaju obogaćivanje imunoloških potpisa predstavljenih bogatim faktorima. Naredbe koje se izvršavaju za izračunavanje bogatih faktora opisane su u materijalima i metodama. Statistička značajnost je izračunata korištenjem Wilcoxon testa u R sa zadanim opcijama. (d) Naslagani trakasti grafikon koji predstavlja udio tipova imunih ćelija prisutnih u obogaćenim imunološkim potpisima kod osoba zaraženih HIV-om{13}}. Statistička značajnost je izračunata korištenjem Pearsonovog hi-kvadrat testa u R sa zadanim opcijama. Unutar zagrada, +HIV i -HIV označavaju gene ciljane na provirus za koje se navodi da su u interakciji sa HIV-om-1 ili ne. Broj označava broj prebrojanih tipova imunoloških ćelija u obogaćenim imunološkim potpisima. (e) Klaster toplotna mapa koja predstavlja obilje proinflamatornih topljivih faktora prisutnih u obogaćenim imunološkim potpisima kod HIV{18}}inficiranih osoba. Unutar zagrada, +HIV i -HIV označavaju gene koji su ciljani na provirus za koje je prijavljeno da stupaju u interakciju sa HIV-om-1 ili ne. Broj označava broj proinflamatornih rastvorljivih faktora od ukupnog broja obogaćenih imunoloških signatura. NS > 0.05, * p Manje ili jednako 0.05, ** p Manje ili jednako 0.01 , *** p Manje ili jednako 0,001, **** p Manje ili jednako 0,0001. "ut"; predtretman. "st"; kratak period ART-a. "lt"; dug period ART-a. ART; antiretrovirusna terapija. EC; elitni kontrolori. HSC; hematopoetskih matičnih ćelija. NK ćelije; su prirodne ćelije ubice. PBMCs; mononuklearne ćelije periferne krvi.

4. Diskusija

U ovom radu fokusirao sam se na moguću interakciju između gena domaćina na koje ciljaju provirusi i svojstva funkcionalnog genoma domaćina. Na osnovu analize prevelike zastupljenosti gena na koje ciljaju provirusi, prvo sam primijetio da su različiti jedinstveni imunološki potpisi obogaćeni uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om (Slika 1b). Nadalje, povećanje varijacija u tipovima imunih ćelija bilo je prisutno kod HIV-1-inficiranih osoba koje su bile podvrgnute dugom periodu ART-a (Slika 1e,f), što odražava okruženje sa komplikovanim imunološkim odgovorima. S obzirom na to da se različite vrste urođenih ćelija povezanih s imunitetom vremenom regrutuju na mjesto HIV-1 infekcije, otkrivanje promjena imunoloških ćelija uz HIV-1 infekcije može biti od suštinskog značaja za razumijevanje evolucije HIV-a -1 rezervoara. Kao što je prikazano u ovom radu, različite kompozicije tipova imunih ćelija bile su prisutne u jedinstvenim obogaćenim imunološkim potpisima kod HIV-1-inficiranih osoba pre tretmana, pacijenata liječenih HIV-1-inficiranim ART-om i elitnih kontrolora (Slika 1e,f ). Ovo zapažanje se također može povezati s različitim sastavima proinflamatornih topljivih faktora uz HIV-1 infekcije povezane sa ART-om, kao što je uočeno u ovom radu (Slika 2a).

Ova studija je pokazala da su različite kombinacije potpisa proinflamatornih rastvorljivih faktora bile prisutne u različitim fazama ART-a. Primijetio sam da su CXCR5, IFNB, IFNG, IL10 i TGFB pronađeni u obogaćenim imunološkim potpisima kod HIV-1-inficiranih osoba koje su bile podvrgnute kratkom i dugom periodu ART (slika 2a). CXCL4, IFNA, IL1, IL2, IL6, IL7, IL15, IL18 i TNF uočeni su samo kod obogaćenih imunoloških potpisa kod HIV-1-inficiranih osoba koje su bile podvrgnute dugom periodu ART-a (Slika 2a). Nekoliko proinflamatornih topljivih faktora je uočeno kod osoba koje su bile zaražene HIV-om{13}} prije tretmana i elitnih kontrolora (Slika 2a). Zaista, dugo je poznato da HIV-1 infekcije rezultiraju disregulacijom profila citokina [22]. Dalja istraživanja će biti potrebna da bi se razumjela imunološka strategija korištenjem različitih sastava proinflamatornih topljivih faktora kako bi se ometala evolucija latentnog rezervoara HIV{17}}. KEGG putevi obogaćeni skupovima gena koji se odnose na faktore grupe II i III uglavnom su spadali u KEGG BRITE klasifikacije „specifični tipovi za rak“, „virusne zarazne bolesti“, „imuni sistem“ i „transdukcija signala“ (slika 2 be). Bitno je napomenuti da su genski setovi iz ove četiri KEGG BRITE klasifikacije bili ograničeni na HIV-1-inficirane osobe podvrgnute kratkom i dužem periodu ART-a, a većina njih je bila specifična za različite periode liječenja, što ukazuje da izbor provirusne integracije može biti specifičan za progresiju bolesti (slika 3.). Prema zapažanju u ovom radu, ovaj odabir je irelevantan za kontrolu elite (Slika 3b–e). Konačno, pokazao sam da su obogaćenim imunološkim potpisima uglavnom doprinijeli geni koji su u interakciji sa HIV-om-1 (Slika 4b), iako geni za koje je prijavljeno da stupaju u interakciju sa HIV-om-1 ne predstavljaju većinu gena u ulaznu listu. Ovdje je intrigantno istaći da su ovi osnivači geni analizirani u ovom radu ne samo da su pokazali interakciju sa HIV-om-1 već su bili i invazirani genomom virusa u fiziološkim uslovima HIV-1 infekcije. Ovo zapažanje može ukazivati ​​na to da afinitet gena ciljanih na provirus prema genskim proizvodima HIV-a-1 može poslužiti kao potencijalni indikator za predviđanje potrebnih imunoloških potpisa tokom HIV-1 infekcija povezanih sa ART-om. Sljedeća su otvorena pitanja: Po čemu se geni za koje je prijavljeno da komuniciraju sa HIV-om-1 razlikuju od drugih? Koja je uloga gena ciljanih na provirus koji ne stupaju u interakciju sa HIV-om-1?

Iako je trenutno izvodljivo sekvencirati gotovo punu dužinu HIV-1 genoma, prinos preuzetih sekvenci je ograničen na raspon od 50 do 100 sekvenci u ćelijama pročišćenim od pacijenta [23,24], čime se čini tačnim a kvantitativna istraga je teška. Bolja strategija za sekvenciranje pune dužine HIV-1 genoma provirusa i povećanje prinosa izlaznih sekvenci iz kliničkih uzoraka bit će apsolutni preduvjet jer su intaktni provirusi odgovorni za vraćanje virusa nakon prestanka liječenja [24]. Ukupno, 26, 6, 14 i 22 ulazna gena bili su ciljani netaknutim provirusima kod osoba zaraženih HIV-om-1- prije tretmana, pacijenata podvrgnutih kratkom periodu ART-a, onih koji su bili podvrgnuti dugom periodu ART-a i elitnih kontrolora , odnosno (Tabela S26). Intrigantno je da je oko jedne trećine do polovine intaktnih gena ciljanih na provirus bilo povezano s potpisima tipova imunoloških ćelija (10 gena u osobama koje su bile zaražene HIV-om{18}} prije tretmana, 3 gena kod pacijenata koji su bili podvrgnuti kratkom periodu ART-a, 7 gena kod pacijenata koji su bili podvrgnuti dugom periodu ART-a i 11 gena kod elitnih kontrolora) (Tabele S18–S21). Suprotno tome, intaktni geni ciljani na provirus nisu često bili povezani sa potpisima proinflamatornih topljivih faktora (2 gena kod osoba koje su bile zaražene HIV-om{25}} prije tretmana, 1 gen kod pacijenata koji su bili podvrgnuti kratkotrajnoj ART, 4 gena kod pacijenata koji su bili podvrgnuti dug period ART-a i 4 gena u elitnim kontrolorima) (Tabele S22–S25). Novija studija koju su objavili Sun et al. (2023) [25] nastavio je jačati ovu "hipotezu imunološke selekcije" koju su predložili Einkauf i kolege (izraz "hipoteza imunološke selekcije" je spomenut u Peer Review File-u dostupnom na https://static-content.springer.com/esm/ art%3A1 0.1038%2Fs41586-022-05538-8/MediaObjects/41586_2022_5538_MOESM2_ESM.pdf (pristupljeno 25. januara 2023.)). Oni su primijetili da ćelije rezervoara HIV-1 koje sadrže intaktne proviruse često izražavaju ansambl fenotipskih potpisa površinskih markera (uključujući marker kontrolne tačke PD-1) koji daju otpornost na imunološki posredovano ubijanje CD8+ T ćelije i NK ćelije [25]. U ovoj studiji, dva jedinstvena imunološka potpisa, GSE26495_NAIVE_VS_PD1LOW_CD8_TCELL_DN [26] i GSE24026_PD1_LIGATION_ VS_CTRL_IN_ACT_TCELL_LINE{ {64}}DN [27], obogaćen HIV-1-inficiranim pojedincima koji su bili podvrgnuti dugom periodu ART-a, uočeno je da su povezani sa PD-1 (Tabela S3).

U ovom radu sam istražio da li funkcionalna svojstva genoma također doprinosi ovoj imunološkoj selekciji uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om i testirao da li geni ciljani provirusima mogu formirati različite zajednice koje su korisne za imunološki proces regrutacijom imunoloških stanica i aktiviranje signalnih puteva u različitim patogenim stadijumima HIV-1 infekcija povezanih sa ART-om. Važno je napomenuti da iako su obogaćeni skupovi gena imunološkog potpisa predstavljali manje od 10% ulaznih gena (tablice S1-S4), bogati faktori su pokazali značajno obogaćivanje (slike 1c i 4c), što je rezultiralo rezultatom prekomjerne zastupljenosti analiza robustna. Prethodna studija je takođe pokazala da prevelika zastupljenost puteva nije u korelaciji sa brojem gena u putevima [28]. Još uvijek je potrebno riješiti nekoliko važnih pitanja u vezi (1) da li su geni domaćini povezani s urođenim imunitetom češće na meti provirusa i (2) da li je integracija HIV-1 u gene relevantne za urođeni imunitet posljedica transkripcijski aktivnog statusa , što je povoljno za integraciju HIV-1. Među ulaznim genima analiziranim u ovoj studiji, vrlo malo gena se preklapalo između pacijenata liječenih ART-om i elitnih kontrolora, te između osoba koje su bile zaražene HIV-om-1- prije liječenja i pacijenata podvrgnutih ART-u (Slika 1a i Tabela S27). Genski raptor je jedini gen prisutan na četiri liste ulaznih gena (Tabela S27). Genski proizvod raptora formira stehiometrijski kompleks sa metom rapamicin (mTOR) kinaze sisara. mTOR signalizacija u velikoj mjeri reguliše metabolizam ćelija u aktiviranim T ćelijama i poznato je da je potrebna za replikaciju i latenciju HIV-1 [29,30], naglašavajući važnost imunološkog tabolizma uključenog u HIV-1 patogenezu [31] . Gen rapgef2 je pronađen u toku infekcije HIV-om-1 kod pacijenata (Slika 3e i Tabela S27). Genski proizvod rapgef2 odgovoran je za aktivaciju RAS-a [32]. Ras protein služi kao centralni intermedijer u mnogim signalnim putevima, uključujući aktivaciju NF-κB [33]. NF-κB je jedan od kritičnih faktora transkripcije potrebnih za iniciranje HIV-1 transkripcije [34,35] i terapeutska meta aktivirana antiretrovirusnim lijekovima [36]. Pet uobičajenih gena pronađeno je kod osoba zaraženih HIV-om-1- prije tretmana i pacijenata podvrgnutih kratkom periodu ART-a; međutim, malo se zna o njihovoj ulozi u patogenezi HIV-1 (Tabela S27). Treba napomenuti da je funkcija genskog proizvoda mašte uključena u popravku DNK. Nedavno su Kabi i Filion predložili svoju početnu hipotezu da popravak DNK može pomoći u označavanju integriranih virusa, uključujući HIV-1, omogućavajući imunitetu domaćina da osjeti virusnu DNK [37]. Ako se ova hipoteza provjeri kao istinita, otvorilo bi se novi put istraživanja integriranog virusnog imunološkog senzora, gdje bi kromatin igrao ulogu. Sedam gena je identično između osoba koje su bile zaražene HIV-om-1- prije tretmana i pacijenata koji su bili podvrgnuti dugom periodu ART (Tabela S27). Pokazalo se da gen malat1, koji proizvodi dugu nekodirajuću RNK, promovira transkripciju i infekciju HIV-1 [38]. Pokazalo se da genski proizvod vav1 i njegovog posredovanog signalnog puta stupaju u interakciju sa HIV-1 Nef [39–41]. Ukupno 11 gena je podijeljeno među pacijentima koji su bili podvrgnuti kratkom i dužem periodu ART-a (Tabela S27). Među njima je uočen gen brd4. BRD4 je jedan od bitnih epigenetskih čitača koji regulišu transkripciju HIV-1 [42–44] i postao je popularna meta u dizajnu antiretrovirusnih lijekova [45]. U jednom istraživačkom članku, otkriven je uticaj ekspresije gena ndufa6 na HIV-1-indukovanu apoptozu T-ćelija [46]. Ovdje sam sumirao ulazne gene koji su povezani sa potpisima bilo tipova imunoloških ćelija ili proinflamatornih topljivih faktora u tabeli 2.

Tabela 2. Broj gena ciljanih na provirus (iz Tabele 1) povezanih sa potpisima tipova imunoloških ćelija i proinflamatorno rastvorljivim faktorima.

Table 2. The number of provirus-targeted genes (from Table 1) associated with signatures of immune cell types and proinflammatory soluble factors.


Intrigantno je da je više od 90% ulaznih gena bilo povezano sa znakovima imunih ćelija kod osoba zaraženih HIV-om-1-koje su bile podvrgnute dugom periodu ART-a, nakon čega su slijedile osobe zaražene HIV-om{2}} koje su bile podvrgnute kratkom periodu ART (67,7%), elitni kontrolori (46,1%) i osobe zaražene HIV-1- prije tretmana (28,9%) (Tabela 2). Konzistentno, 61,9% ulaznih gena bilo je povezano sa potpisima proinflamatornih topljivih faktora kod osoba zaraženih HIV-om{13}}koje su bile podvrgnute dugom periodu ART-a, praćenih HIV{14}}inficiranim osobama koje su bile podvrgnute kratkom periodu ART (24,8%), elitni kontrolori (24%) i osobe zaražene HIV-om-1- prije tretmana (5,7%) (Tabela 2). Iako se preklapaju sa ljudskim citokinskim genima (ukupno 1793 jedinstvena gena) dostupnim na ImmPort-u (https://www.immport.org (pristupljeno 27. januara 2023.)) [47–49], nijedan od gena ciljanih na provirus nije povezan s proinflamatornim topljivi faktori u osobama zaraženim HIV-om-1- prije tretmana pripadale su genima citokina. Pet (ctss, nr2c2, pik3r1, price, rac2), deset (bach2, eed, grap2, il27ra, il2rb, itga, jak1, miševi, ppp3cc, tap2) i jedan (grb2) provirusno ciljani geni povezani s proinflamatorno topljivim faktorima pripadaju na citokinske gene kod st, lt i elitnih kontrolora. Predloženo je da je gen pik3r1 jedan od esencijalnih faktora domaćina na koje ciljaju HIV{45}} virusni proteini korištenjem RNAi skrininga u cijelom genomu [50]. Nekoliko studija je pokazalo da protein kinaza C theta, genski proizvod cijene, učestvuje u kontroli replikacije HIV-1 [51,52] i povezana je sa HIV-1 Nef što dovodi do aktivacije ERK1 /2 [53,54]. Izvještava se da je genski proizvod rac2 (Rac) i njegov relevantni signalni put aktiviran od strane HIV-1 Nef-povezanog proteinskog kompleksa [55] i uključen u HIV-1 Nef-indukovanu blokadu oslobađanja superoksida u ljudskim makrofagima [56]. Gen bach2 je trenutno jedan od dobro poznatih gena povezanih s rakom koji su povoljni za integraciju HIV-1 identifikovanih kod HIV-1-inficiranih osoba [1]. Gen eed kodira člana polikomb kompleksa 2 koji stupa u interakciju sa HIV{70}} matričnim proteinom. Inhibicija EED-a omogućava preokret HIV{71}} latencije smanjenjem nivoa trimetilacije H3K27 [57]. Gen il17ra kodira podjedinicu alfa receptora interleukina 27. Nedavno je predloženo da je signalizacija IL-27 (IL-27 i njegov receptor) uključena u patogenezu HIV-1 infekcije i imunološku rekonstituciju kod inficiranih osoba podvrgnutih ART-u [58,59 ]. Gen il2rb kodira podjedinicu beta receptora interleukina 2. Pokazalo se da je ekspresija IL2RB potrebnog za proizvodnju granulizina koji koriste limfociti za ubijanje tumora i mikrobnih ćelija nefunkcionalna kod osoba zaraženih HIV-om{86}} [60]. Gen jak1 je ključna komponenta interleukina-6/JAK1/STAT3 imunog odgovora i inflamatornog odgovora. Inhibitori JAK1/2, kao što su ruksolitinib i baricitinib, odobreni su od strane američke Uprave za hranu i lijekove (FDA) kao potencijalnu terapijsku strategiju za ciljanje na latentni rezervoar HIV-1 [61]. Gen miševa kodira jako glikozilirani protein koji je ligand za receptor tipa II člana grupe 2 prirodnog ubice; ovaj receptor je odgovoran za imunološki nadzor domaćina i citotoksičnost posredovanu NK ćelijama tokom HIV-1 infekcija [62]. Gen tap2 je jedan od gena kodiranih kod MHC-II neophodnih za stvaranje ćelijskog imunološkog odgovora. Jedna studija je pokazala da su heterozigotni A/G i homozigotni G/G polimorfizmi na TAP2, a ne na TAP1, bili pozitivno povezani sa povećanim rizikom od HIV-1/AIDS infekcije [63]. Rom i kolege (2011) su pokazali interakciju između ćelijskog faktora Grb2 (genski proizvod grb2) i HIV-1 Tat proteina koji naknadno ometa aktivaciju Raf/MAPK puta [64]. Iako je rasprava između HIV{113}}inficiranih osoba liječenih ART-om i elitnih kontrolora skromna u trenutnoj studiji, nekoliko nalaza (Slike 1b, 2a i 3b-e) ukazuju na različite sklonosti obogaćenih imunoloških potpisa između ove dvije grupe ljudi koji žive sa HIV-om-1. S obzirom da je specifični fenotip kontrole elite najvjerovatnije koristan za faktore domaćina [65], moglo bi se očekivati ​​da će daljnje istraživanje funkcionalne interakcije između elitnih kontrolora i svojstva genoma baciti svjetlo na molekularnu osnovu kontrole elite.

Desert ginseng-Improve immunity (2)

cistanche tubulosa-poboljšava imuni sistem

Trenutno, skupovi podataka o transkripciji koji odgovaraju ulaznim listama gena koji se koriste u ovoj studiji još nisu dostupni. Trenutno je nejasno da li transkripcijski status gena također može biti uključen u interakciju između mjesta integracije HIV-1 i svojstva funkcionalnog genoma domaćina. Dalji ortogonalni pristupi i dodatni skupovi transkriptomskih podataka o odgovarajućim ćelijama pacijenata biće neophodni da bi se razjasnilo da li frekvencija mesta integracije takođe zavisi od nivoa ekspresije gena. Još jedan kritičan problem je to što nije jasno da li su integracijska mjesta provirusa dohvaćena različitim metodama (FLIP-seq [66] i MIP-seq [67] koje koriste Jiang et al. (2020) [6]; PRIP-seq koji koriste Einkauf i saradnici (2022) [5]) mogu uzrokovati bilo kakvu pristrasnost prilikom poređenja rezultata između HIV{10}}inficiranih pojedinaca i elitnih kontrolora. U budućnosti će biti potrebni eksperimenti za paralelno preuzimanje (netaknutih) lokacija za integraciju provirusa od oba tipa pacijenata kako bi se njihove razlike sistematski uporedile. Ipak, zapažanja u ovoj studiji dozvoljavaju predlaganje novog pravca istraživanja integracije HIV-1 i svojstva funkcionalnog genoma domaćina uz HIV{12}} infekcije povezane sa ART-om.

5. Zaključci

Eksperimentalni nalazi Einkauf et al. (2022) [5] i Jiang et al. (2020) [6] snažno upućuju na prisustvo pritiska imunološke selekcije tokom ART-a kod HIV-1-inficiranih pojedinaca i dug period elitne kontrole, respektivno. U ovoj studiji, izvršio sam analizu prekomjerne zastupljenosti gena ciljanih na provirus iz ove dvije studije i pokazao da su jedinstveni imunološki potpisi obogaćeni kod osoba zaraženih HIV-om-1- prije tretmana, HIV-1-inficiranih pojedinaca podvrgnutih na kratak period ART-a, one koji su podvrgnuti dugom periodu ART-a i elitne kontrolore (Slika 1b). Nadalje, primijetio sam da bi jedinstveni imunološki potpisi povezani s različitim kombinacijama tipova imunoloških ćelija (slika 1e,f) i proinflamatorno rastvorljivih faktora (slika 2a) bili potrebni da bi se ispunio imuni odgovor domaćina uz HIV-1 infekcije povezane s ART-om i uzastopni period kontrole elite. KEGG putevi obogaćeni genima ciljanim na provirus koji su povezani sa potpisom proinflamatornih topljivih faktora često su bili povezani sa "tipovima specifičnim za rak", "imunim sistemom", "virusnim zaraznim bolestima" i "transdukcijom signala" (Slika 3). Ono što je najvažnije, ova studija je pokazala da su imunološki potpisi uglavnom rezultat gena ciljanih na provirus koji su u interakciji sa HIV-om-1 (Slika 4). Svi ovi nalazi doveli su nas do hipoteze da geni domaćini koji sadrže HIV-1 integraciju mogu formirati različite genomske zajednice, koje mogu definirati specifične tipove imunoloških ćelija i proinflamatorne topljive faktore za podršku imunitetu domaćina uz HIV{21}} infekcije povezane s ART-om .

Reference

1. Ikeda, T.; Shibata, J.; Yoshimura, K.; Koito, A.; Matsushita, S. Rekurentna HIV-1 integracija na BACH2 lokusu u populacijama CD4 T ćelija u mirovanju tokom efikasne visokoaktivne antiretrovirusne terapije. J. Infect. Dis. 2007, 195, 716–725. [CrossRef]

2. Maldarelli, F.; Wu, X.; Su, L.; Simonetti, FR; Shao, W.; Hill, S.; Spindler, J.; Ferris, AL; Mellors, JW; Kearney, MF; et al. HIV latencija. Specifična mjesta integracije HIV-a povezana su s klonskom ekspanzijom i postojanošću inficiranih stanica. Nauka 2014, 345, 179–183. [CrossRef]

3. Wagner, TA; McLaughlin, S.; Garg, K.; Cheung, CYK; Larsen, BB; Styrchak, S.; Huang, HC; Edlefsen, PT; Mullins, JI; Frenkel, LM latencija HIV-a. Proliferacija ćelija sa HIV-om integrisanim u gene raka doprinosi upornoj infekciji. Science 2014, 345, 570–573. [CrossRef]

4. Zhyvoloup, A.; Melamed, A.; Anderson, I.; Planas, D.; Lee, C.-H.; Kriston-Vizi, J.; Ketteler, R.; Merritt, A.; Routy, J.-P.; Ancuta, P.; et al. Digoksin otkriva funkcionalnu vezu između preferencije integracije HIV-1 i aktivacije T-ćelija. PLoS Patog. 2017, 13, e1006460. [CrossRef]

5. Einkauf, KB; Osborn, MR; Gao, C.; Sun, W.; Sun, X.; Lian, X.; Parsons, EM; Gladkov, GT; Seiger, KW; Blackmer, JE; et al. Paralelna analiza transkripcije, integracije i sekvence pojedinačnih HIV-1 provirusa. Cell 2022, 185, 266–282.e15. [CrossRef]

6. Jiang, C.; Lian, X.; Gao, C.; Sun, X.; Einkauf, KB; Chevalier, JM; Chen, SMY; Hua, S.; Rhee, B.; Chang, K.; et al. Izraziti viralni rezervoari kod osoba sa spontanom kontrolom HIV-a-1. Nature 2020, 585, 261–267. [CrossRef]

7. Pastor-Satorras, R.; Vázquez, A.; Vespignani, A. Dinamička i korelaciona svojstva interneta. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 258701. [CrossRef]

8. Girvan, M.; Newman, MEJ Struktura zajednice u društvenim i biološkim mrežama. Proc. Natl. Akad. Sci. USA 2002, 99, 7821–7826. [CrossRef]

9. Krause, J.; Croft, DP; James, R. Teorija društvenih mreža u bihevioralnim naukama: Potencijalne primjene. Behav. Ecol. Sociobiol. 2007, 62, 15–27. [CrossRef]

10. Frankish, A.; Diekhans, M.; Ferreira, A.-M.; Johnson, R.; Jungreis, I.; Loveland, J.; Mudge, JM; Sisu, C.; Wright, J.; Armstrong, J.; et al. GENCODE referentna napomena za genome ljudi i miša. Nukleinske kiseline Res. 2019, 47, D766–D773. [CrossRef]

11. Quinlan, AR; Hall, IM BEDTools: Fleksibilni paket uslužnih programa za poređenje genomskih karakteristika. Bioinformatika 2010, 26, 841–842. [CrossRef] 12. Yu, G.; Wang, L.-G.; Han, Y.; On, Q.-Y. clusterProfiler: R paket za poređenje bioloških tema među klasterima gena. OMICS 2012, 16, 284–287. [CrossRef]

13. Wu, T.; Hu, E.; Xu, S.; Chen, M.; Guo, P.; Dai, Z.; Feng, T.; Zhou, L.; Tang, W.; Zhan, L.; et al. clusterProfiler 4.0: Univerzalni alat za obogaćivanje za interpretaciju omics podataka. Inovacija 2021, 2, 100141. [CrossRef]

14. Boyle, EI; Weng, S.; Gollub, J.; Jin, H.; Botstein, D.; Cherry, JM; Sherlock, G. GO::TermFinder – softver otvorenog koda za pristup informacijama o genskoj ontologiji i pronalaženje značajno obogaćenih termina u ontologiji gena povezanih sa listom gena. Bioinformatika 2004, 20, 3710–3715. [CrossRef]

15. Subramanian, A.; Tamayo, P.; Mootha, VK; Mukherjee, S.; Ebert, BL; Gillette, MA; Paulovich, A.; Pomeroy, SL; Golub, TR; Lander, ES; et al. Analiza obogaćivanja genskog skupa: pristup zasnovan na znanju za tumačenje profila ekspresije u cijelom genomu. Proc. Natl. Akad. Sci. USA 2005, 102, 15545–15550. [CrossRef]

16. Liberzon, A.; Subramanian, A.; Pinchback, R.; Thorvaldsdottir, H.; Tamayo, P.; Mesirov, JP Baza podataka molekularnih potpisa (MSigDB) 3.0. Bioinformatika 2011, 27, 1739–1740. [CrossRef]

17. Liberzon, A.; Birger, C.; Thorvaldsdóttir, H.; Ghandi, M.; Mesirov, JP; Tamayo, P. The Molecular Signatures Database (MSigDB) karakteristična zbirka genskih skupova. Cell Syst. 2015, 1, 417–425. [CrossRef]

18. Gu, Z.; Eils, R.; Schlesner, M. Kompleksne toplotne karte otkrivaju obrasce i korelacije u multidimenzionalnim genomskim podacima. Bioinformatika 2016, 32, 2847–2849. [CrossRef]

19. Ptak, RG; Fu, W.; Sanders-Beer, BE; Dickerson, JE; Pinney, JW; Robertson, DL; Rozanov, MN; Katz, KS; Maglott, DR; Pruitt, KD; et al. Kratka komunikacija: Katalogiziranje mreže interakcije s ljudskim proteinima HIV tipa 1. AIDS Res. Hum. Retrovir. 2008, 24, 1497–1502. [CrossRef]

20. Fu, W.; Sanders-Beer, BE; Katz, KS; Maglott, DR; Pruitt, KD; Ptak, RG Virus humane imunodeficijencije tip 1, baza podataka interakcija humanih proteina na NCBI. Nukleinske kiseline Res. 2009, 37, D417–D422. [CrossRef]

21. Pinney, JW; Dickerson, JE; Fu, W.; Sanders-Beer, BE; Ptak, RG; Robertson, DL Interakcije HIV-domaćina: Mapa virusne perturbacije sistema domaćina. AIDS 2009, 23, 549–554. [CrossRef]

22. Clerici, M.; Shearer, GM A TH1→TH2 prekidač je kritičan korak u etiologiji HIV infekcije. Immunol. Danas 1993, 14, 107–111. [CrossRef]

23. Hiener, B.; Horsburgh, BA; Eden, J.-S.; Barton, K.; Schlub, TE; Lee, E.; Stockenstrom, S.; Odevall, L.; Milush, JM; Liegler, T.; et al. Identifikacija genetski netaknutih HIV-1 provirusa u specifičnim CD4 T ćelijama od efektivno liječenih učesnika. Cell Rep. 2017, 21, 813–822. [CrossRef]

24. Ho, Y.-C.; Shan, L.; Hosmane, NN; Wang, J.; Laskey, SB; Rosenbloom, DIS; Lai, J.; Blankson, JN; Siliciano, JD; Siliciano, RF neinducirani provirusi kompetentni za replikaciju u latentnom rezervoaru povećavaju barijeru za izlječenje HIV-1. Cell 2013, 155, 540–551. [CrossRef]

25. Sun, W.; Gao, C.; Hartana, Kalifornija; Osborn, MR; Einkauf, KB; Lian, X.; Bone, B.; Bonheur, N.; Chun, T.-W.; Rosenberg, ES; et al. Fenotipski potpisi imunološke selekcije u ćelijama rezervoara HIV-1. Priroda 2023. online ispred štampe. [CrossRef]

26. Duraiswamy, J.; Ibegbu, CC; Masopust, D.; Miller, JD; Araki, K.; Doho, GH; Tata, P.; Gupta, S.; Zilliox, MJ; Nakaya, HI; et al. Fenotip, funkcija i profili ekspresije gena programirane smrti-1(hi) CD8 T ćelija kod zdravih odraslih ljudi. J. Immunol. 2011, 186, 4200–4212. [CrossRef]

27. Quigley, M.; Pereyra, F.; Nilsson, B.; Porichis, F.; Fonseca, C.; Eichbaum, Q.; Julg, B.; Jesneck, JL; Brosnahan, K.; Imam, S.; et al. Transkripciona analiza CD8+ T ćelija specifičnih za HIV pokazuje da PD-1 inhibira funkciju T ćelija povećavajući BATF. Nat. Med. 2010, 16, 1147–1151. [CrossRef]

28. Chen, K.-C.; Wang, T.-Y.; Chan, C.-H. Asocijacije između HIV-a i ljudskih puteva otkrivene interakcijama protein-protein i koreliranim profilima ekspresije gena. PLOS ONE 2012, 7, e34240. [CrossRef]

29. Besnard, E.; Hakre, S.; Kampmann, M.; Lim, HW; Hosmane, NN; Martin, A.; Bassik, MC; Verschueren, E.; Battivelli, E.; Chan, J.; et al. Kompleks mTOR kontroliše kašnjenje HIV-a. Cell Host Microbe 2016, 20, 785–797. [CrossRef]

30. Crater, JM; Nixon, DF; O'Brien, RLF HIV-1 replikacija i latencija su uravnoteženi mTOR-vođenim ćelijskim metabolizmom. Front. Cell Infect. Microbiol. 2022, 12, 1068436. [CrossRef]

31. Valle-Casuso, JC; Angin, M.; Volant, S.; Passaes, C.; Monceaux, V.; Mihailova, A.; Bourdić, K.; Avettand-Fenoel, V.; Boufassa, F.; Sitbon, M.; et al. Ćelijski metabolizam je glavna determinanta zasijavanja rezervoara HIV-1 u CD4 T ćelijama i nudi priliku za borbu protiv infekcije. Cell Metab. 2019, 29, 611–626.e5. [CrossRef]

32. Rebhun, JF; Castro, AF; Quilliam, LA Identifikacija faktora zamjene guanin nukleotida (GEF) za Rap1 GTPazu. Regulacija MR-GEF interakcijom M-Ras-GTP. J. Biol. Chem. 2000, 275, 34901–34908. [CrossRef]

33. Folgueira, L.; Algeciras, A.; MacMorran, WS; Bren, GD; Paya, CV Ras-Raf put se aktivira u monocitima zaraženim virusom humane imunodeficijencije i učestvuje u aktivaciji NF-kappa B. J. Virola. 1996, 70, 2332–2338. [CrossRef]

34. Gerritsen, ME; Williams, AJ; Neish, AS; Moore, S.; Shi, Y.; Collins, T. CREB-vezujući protein/p300 su transkripcijski koaktivatori p65. Proc. Natl. Akad. Sci. USA 1997, 94, 2927–2932. [CrossRef]

35. Huang, B.; Yang, X.-D.; Zhou, M.-M.; Ozato, K.; Chen, L.-F. Brd4 koaktivira transkripcionu aktivaciju NF-κB preko specifičnog vezivanja za acetilirani RelA. Mol. Cell. Biol. 2009, 29, 1375–1387. [CrossRef]

36. Brogdon, J.; Ziani, W.; Wang, X.; Veazey, RS; Xu, H. In vitro efekti agonista protein kinaze C malih molekula na reaktivaciju HIV latencije. Sci. Rep. 2016, 6, 39032. [CrossRef]

37. Kabi, M.; Filion, GJ hromatin i virusna integracija u imunitet: izazov utišavanja ne-sebnih gena. Trends Immunol. 2022, 43, 449–458. [CrossRef]

38. Qu, D.; Sun, W.-W.; Li, L.; Ma, L.; Sun, L.; Jin, X.; Li, T.; Hou, W.; Wang, J.-H. Duga nekodirajuća RNA MALAT1 oslobađa epigenetsko utišavanje replikacije HIV-1 pomicanjem polikomb represivnog kompleksa 2 iz vezivanja za LTR promotor. Nukleinske kiseline Res. 2019, 47, 3013–3027. [CrossRef]

40. Quaranta, MG; Mattioli, B.; Spadaro, F.; Straface, E.; Giordani, L.; Ramoni, C.; Malorni, W.; Viora, M. HIV-1 Nef pokreće Vav-posredovani signalni put koji vodi do funkcionalne i morfološke diferencijacije dendritskih ćelija. FASEB J. 2003, 17, 2025–2036. [CrossRef]

40. Rauch, S.; Pulkkinen, K.; Saksela, K.; Fackler, OT Virus humane imunodeficijencije tip 1 Nef regrutuje faktor zamjene guanina Vav1 preko neočekivanog interfejsa u mikrodomene plazma membrane radi povezivanja sa p21-aktiviranom kinazom 2 aktivnošću. J. Virol. 2008, 82, 2918–2929. [CrossRef]

42. Sarmady, M.; Dampier, W.; Tozeren, A. Predviđanje na osnovu sekvenci i interaktoma žarišta virusnih proteina ciljanih na proteine ​​domaćina: studija slučaja za HIV Nef. PLOS ONE 2011, 6, e20735. [CrossRef]

43. Jang, MK; Mochizuki, K.; Zhou, M.; Jeong, H.-S.; Brady, JN; Ozato, K. Protein bromodomena Brd4 je pozitivna regulatorna komponenta P-TEFb i stimuliše transkripciju zavisnu od RNA polimeraze II. Mol. Cell 2005, 19, 523–534. [CrossRef]

43. Yang, Z.; Yik, JHN; Chen, R.; On, N.; Jang, MK; Ozato, K.; Zhou, Q. Regrutacija P-TEFb za stimulaciju transkripcionog elongacije pomoću proteina bromodomena Brd4. Mol. Cell 2005, 19, 535–545. [CrossRef]

44. Bisgrove, DA; Mahmoudi, T.; Henklein, P.; Verdin, E. Konzervirani P-TEFb-interaktivni domen BRD4 inhibira transkripciju HIV-a. Proc. Natl. Akad. Sci. USA 2007, 104, 13690–13695. [CrossRef]

45. Li, Z.; Guo, J.; Wu, Y.; Zhou, Q. BET inhibitor bromodomena JQ1 aktivira HIV latenciju kroz antagoniziranje Brd4 inhibicije Tat-transaktivacije. Nukleinske kiseline Res. 2013, 41, 277–287. [CrossRef]

46. ​​Ladha, JS; Tripathy, MK; Mitra, D. Aktivnost mitohondrijalnog kompleksa I je poremećena tokom HIV-1-indukovane apoptoze T-ćelija. Cell Death Differ. 2005, 12, 1417–1428. [CrossRef]

47. Chaussabel, D.; Baldwin, N. Demokratizacija sistemske imunologije sa modularnom analizom transkripcionog repertoara. Nat. Rev. Immunol. 2014, 14, 271–280. [CrossRef]

48. Li, S.; Rouphael, N.; Duraisingham, S.; Romero-Steiner, S.; Presnell, S.; Davis, C.; Schmidt, DS; Johnson, SE; Milton, A.; Rajam, G.; et al. Molekularni potpisi odgovora antitela izvedeni iz studije sistemske biologije pet ljudskih vakcina. Nat. Immunol. 2014, 15, 195–204. [CrossRef]

49. Bhattacharya, S.; Dunn, P.; Thomas, CG; Smith, B.; Schaefer, H.; Chen, J.; Hu, Z.; Zalocusky, KA; Shankar, RD; Shen-Orr, SS; et al. ImmPort, prema ponovnoj namjeni podataka imunološkog testa otvorenog pristupa za translacijska i klinička istraživanja. Sci. Podaci 2018, 5, 180015. [CrossRef]

50. Xie, D.; Han, L.; Luo, Y.; Liu, Y.; On je.; Bai, H.; Wang, S.; Bo, X. Istraživanje povezanosti gena domaćina za virusnu infekciju otkrivenih interakcijama RNAi u cijelom genomu i proteina virusa i proteina domaćina. Mol. Biosyst. 2015, 11, 2511–2519. [CrossRef]

52. Bermejo, M.; López-Huertas, MR; Hedgpeth, J.; Mateos, E.; Rodríguez-Mora, S.; Maleno, MJ; Plana, M.; Swindle, J.; Alcamí, J.; Coiras, M. Analiza inhibitora protein kinaze C theta za kontrolu replikacije HIV-1 u ljudskim CD4+ T ćelijama otkriva efekat na retrotranskripciju pored virusne transkripcije. Biochem. Pharmacol. 2015, 94, 241–256. [CrossRef]

52. López-Huertas, MR; Li, J.; Zafar, A.; Rodríguez-Mora, S.; García-Domínguez, C.; Mateos, E.; Alcamí, J.; Rao, S.; Coiras, M. PKCθ i HIV-1 regulator transkripcije Tat koegzistiraju na LTR promotoru u CD4(+) T ćelijama. Front. Immunol. 2016, 7, 69. [CrossRef]

53. Smith, BL; Krushelnycky, BW; Mochly-Rosen, D.; Berg, P. HIV Nef protein se povezuje sa protein kinazom C Theta. J. Biol. Chem. 1996, 271, 16753–16757. [CrossRef]

54. Witte, V.; Lafferty, B.; Gintschel, P.; Krautkrämer, E.; Blume, K.; Fackler, OT; Baur, AS Indukcija HIV transkripcije od strane Nef-a uključuje aktivaciju Lck i regrutaciju protein kinaze Cθ rafta što dovodi do aktivacije ERK1/2, ali ne i NFκB. J. Immunol. 2009, 181, 3327. [CrossRef]

55. Janardhan, A.; Swigut, T.; Hill, B.; Myers, MP; Skowronski, J. HIV-1 Nef vezuje DOCK2-ELMO1 kompleks da aktivira rac i inhibira hemotaksiju limfocita. PLoS Biol. 2004, 2, E6. [CrossRef]

56. Olivetta, E.; Pietraforte, D.; Schiavoni, I.; Minetti, M.; Federico, M.; Sanchez, M. HIV-1 Nef reguliše oslobađanje superoksidnih anjona iz ljudskih makrofaga. Biochem. J. 2005, 390, 591–602. [CrossRef]

57. Turner, A.-MW; Dronamraju, R.; Potjewyd, F.; James, KS; Winecoff, DK; Kirchherr, JL; Archin, NM; Browne, EP; Strahl, BD; Margolis, DM; et al. Evaluacija EED inhibitora kao klase PRC2-ciljanih malih molekula za poništavanje latencije HIV-a. ACS Infect. Dis. 2020, 6, 1719–1733. [CrossRef]

58. Ruiz-Riol, M.; Berdnik, D.; Llano, A.; Mothe, B.; Gálvez, C.; Pérez-Álvarez, S.; Oriol-Tordera, B.; Olvera, A.; Silva-Arrieta, S.; Meulbroek, M.; et al. Identifikacija podjedinice receptora interleukina-27 (IL-27)/IL-27 alfa kao kritične imunološke osi za kontrolu HIV-a. J. Virol. 2017, 91, e{10}}. [CrossRef]

59. Zheng, Y.-H.; Xiao, S.-L.; On, B.; On, Y.; Zhou, H.-Y.; Chen, Z.; Zheng, L.-W.; On, M.; Wang, H.-Y.; Lin, Y.-H.; et al. Uloga IL-27 i njegovog receptora u patogenezi HIV/AIDS-a i antivirusnog imunološkog odgovora. Curr. HIV Res. 2017, 15, 279–284. [CrossRef]

60. Zheng, CF; Jones, GJ; Shi, M.; Wiseman, JCD; Marr, KJ; Berenger, BM; Huston, SM; John Gill, M.; Krensky, AM; Kubes, P.; et al. Kasna ekspresija granulizina mikrobicidnim CD4+ T ćelijama zahtijeva PI3K- i STAT5-zavisnu ekspresiju IL-2Rbeta koja je defektna kod pacijenata zaraženih HIV-om. J. Immunol. 2008, 180, 7221–7229. [CrossRef]

61. De Armas, LR; Gavegnano, C.; Pallikkuth, S.; Rinaldi, S.; Pan, L.; Battivelli, E.; Verdin, E.; Younis, RT; Pahwa, R.; Williams, SL; et al. Efekat inhibitora JAK1/2 na rezervoar HIV-a korišćenjem modela primarne limfoidne ćelije HIV latencije. Front. Immunol. 2021, 12, 720697. [CrossRef]

62. Matusali, G.; Tchidjou, HK; Pontrelli, G.; Bernardi, S.; D'Ettorre, G.; Vullo, V.; Buonomini, AR; Andreoni, M.; Santoni, A.; Cerboni, C.; et al. Rastvorljivi ligandi za NKG2D receptor se oslobađaju tokom HIV-1 infekcije i narušavaju ekspresiju NKG2D i citotoksičnost NK ćelija. FASEB J. 2013, 27, 2440–2450. [CrossRef]

63. Abitew, AM; Sobti, RC; Sharma, VL; Wanchu, A. Analiza polimorfizma transportera povezanih sa genima prezentacije antigena (TAP) sa HIV-1 infekcijom. Mol. Cell Biochem. 2020, 464, 65–71. [CrossRef]

64. Rom, S.; Pacifici, M.; Pasiatore, G.; Aprea, S.; Waligorska, A.; Del Valle, L.; Peruzzi, F. HIV-1 Tat se vezuje za SH3 domene: Ćelijski i virusni ishod interakcije Tat/Grb2. Biochim. Biophys. Acta. 2011, 1813, 1836–1844. [CrossRef]

65. Fellay, J.; Shianna, KV; Ge, D.; Colombo, S.; Ledergerber, B.; Weale, M.; Zhang, K.; Gumbs, C.; Castagna, A.; Cossarizza, A.; et al. Studija povezanosti cijelog genoma glavnih determinanti za kontrolu HIV-a kod domaćina-1. Science 2007, 317, 944–947. [CrossRef]

66. Lee, GQ; Orlova-Fink, N.; Einkauf, K.; Chowdhury, FZ; Sun, X.; Harrington, S.; Kuo, H.-H.; Hua, S.; Chen, H.-R.; Ouyang, Z.; et al. Klonska ekspanzija genoma netaknutog HIV-1 u funkcionalno polariziranim Th1 CD4+ T ćelijama. J. Clin. Invest. 2017, 127, 2689–2696. [CrossRef]

67. Einkauf, KB; Lee, GQ; Gao, C.; Šaraf, R.; Sun, X.; Hua, S.; Chen, SMY; Jiang, C.; Lian, X.; Chowdhury, FZ; et al. Intaktni HIV-1 provirusi se akumuliraju na različitim hromozomskim pozicijama tokom produžene antiretrovirusne terapije. J. Clin. Invest. 2019, 129, 988–998. [CrossRef]

Moglo bi vam se i svidjeti