艾滋病致病原理

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核苷酸类似物
Tenofovir,替诺福韦,TDF
作用机制
正常核苷类似物 三磷酸根衍生物活性 整合到新生的病毒DNA中 早期中止HIV病毒
与核苷类似物相同
耐药产生机制
胸腺嘧啶类似物变异使ATP和焦磷 酸盐介导的对整合终止子的剪切 M184V 或Q151M复合体变异阻碍 核苷类似物的整合
K65R变异阻碍与DNA的整合 胸腺嘧啶类似物变异导致交叉耐药
HIV/AIDS的致病机理及ART治 疗原理
上海市公共卫生临床中心感染科 东方爱心俱乐部 刘莉
HIV传播途径
❖ 性传播 ❖ 血液传播 ❖ 静脉吸毒 ❖ 母婴传播
HIV的类型
❖HIV-1:1983年鉴定,巴黎,最常见,进展快 ❖HIV-2:1986年鉴定,西非,进展慢
两型HIV毒株比较
HIV-1
(淋巴结直径>1cm)
(3)慢性腹泻>3~5次/日,且3个月内体重下 降
(4)口腔或内脏的白念珠菌感染 (5)卡氏肺孢子虫肺炎 (6)巨细胞病毒感染 (7)弓形虫脑病
(8)新型隐球菌脑膜炎或隐球菌肺炎 (9)青霉菌感染 (10)败血症 (11)反复发生的细菌性肺炎 (12)皮肤粘膜或内脏的Kaposi肉瘤 (13)淋巴瘤 (14)活动性结核病或肺结核分枝杆菌病 (15)反复发作的疱疹病毒感染 (16)中青年患者出现痴呆症
发病机理
一、HIV如何侵袭靶细胞 二、HIV对淋巴组织的损伤 三、HIV对非淋巴组织的损伤 四、人体的免疫反应
一、HIV如何侵袭靶细胞
病毒学基础
病毒结构图
HIV结构
1 吸附 2 进入 3 转录 4 整合 5 基因表达 6 芽生集合 7 芽生 8 成熟
HIV binding to CCR5 co-receptor HIV结合CCR5辅助受体
影响NK细胞功能
对B细胞损害
➢TH量减少→影响B细胞功能 ➢B细胞对金葡萄蛋白A的增殖反应力下降
➢ 出现自身抗体(由于B细胞多克隆激活) ➢ B细胞淋巴瘤(由于成熟B细胞消耗过多,幼稚
B细胞增多,易恶化)
三、 HIV对非淋巴细胞的损伤
1. 巨噬细胞 2. 神经细胞 3. 树突细胞
1. 巨噬细胞 由于表面带CD4分子和CCR5蛋白,易受 HIV侵袭 HIV在巨噬细胞中潜伏
Major illnesses明显
疾病期
Acute primary Asymptomatic chronic Symptomatic chronic
急性期
无症状期
症状期
三、AIDS期
1. 流行病学史同“急性HIV感染” 2. 临床表现
(1)原因不明的持续不规则低热>1个月 (2)原因不明的持续全身淋巴结肿大>1个月
HIV感染的分期
急性感染期
血清转换60%~90% ❖‘flu’-like illness (流感样疾病)
无症状 病毒扩散迅速 病毒检测阴性
❖‘the window period’(窗口期) 症状14天内消失
HIV感染的分期
无症状期
数年,无症状 HIV抗体阳性 病毒学/免疫学进展
HIV感染的分期
3.实验室检查 (1) HIV抗体阳性经确认试验证实者 (2)病人血浆中HIV-RNA(+) (3)CD4+T淋巴细胞数<200个/µ l
WHO临床III期
WHO临床Ⅳ期
WHO临床Ⅳ期
自然史
1. 接触HIV期 2. 窗口期 3. 血清转阳期 4. 无症状感染期 5. 艾滋病前期 6. 艾滋病期 7. 艾滋病晚期
非核苷反转录酶抑制剂
❖目标:各靶器官 ❖临床:过早衰老
特殊情况
❖ HIV抗体初筛阳性,但确诊试验不确定
确诊试验:WEST BLOT
HIV (+):gp41+gp120/160

gp120/160+p24
HIV(-):没有条带
确诊试验indeterminate:
❖ I=infection of HIV-2 ❖ N=neoplasms ❖ D=dialysis ❖ E=ethnicity-African ❖ R=rheumatologic disease ❖ M=multiple pregnancies ❖ I=immunization ❖ N=nephrotic massive proteinuria ❖ E=error in lab testing
四、人体的反应
➢ 人体的CTL和抗体具有抗病毒作用 静止状态(大部分)
➢ 人类T细胞 活跃状态
➢ HIV感染的T细胞,仅一小部分进行复制
➢ 感染前后期的HIV有不同,差别仅在于2% 核苷酸 的差异
HIV感染的分期
❖HIV感染可分为急性HIV感染、无症状HIV 感染和AIDS三期。
❖其中对感染期的患者统称为HIV感染者,对 AIDS期的患者称为AIDS病人
CD4 binding to gp120 CD4结合gp120
Gp41卷曲有利于与膜融合
HIV gp 41 protein folds on itself bringing HIV membrane and CD4+ T cell membrane together
Gp41暴露出来
Gp41蛋白由HR1与HR2亚基组成
出现临床症状的慢性期
❖ 第一期:出现症状的HIV感染
预测进展到AIDS
❖ 第二期:AIDS
AIDS定义性疾病 可以出现疾病进展而不伴HIV相关性症状的情况
HIV感染的分期
Health健康
Well健康 状况尚可
Minor illnesses 轻微病变
Seroconversion 血清转换
HIV 在中国的流行趋势*
高流行地区 中度流行地区
低流行地区
估计HIV感染 官方报告的HIV+病 需要ART治疗数 未行ART
人数†
例数
††
治疗
ART 治疗失败
病毒耐药
病例数
740,000
319,877
105,000
63,000 10,000
5,000
* Data from: Beijing Health Information website, by the end of 2009 † Estimated by China CDC based on Sentinel surveillance and Special survey programs of WHO and China CDC † † Estimated by China CDC (CD4 <200 cells/mm3)
❖ 重组型(circulating recombinant forms,CRF) eg:CRF01_AE CRF06_CPX
中国HIV流行史
1982年HIV-1B由美国随第8因子传入中国 1983年HIV-1第一次感染中国公民 1983-1985 同批第8因子感染4例血友病人 1985年发现第一例美国艾滋病人在北京发病死亡 1986年分离出我国第一株艾滋病毒 1989 发现云南、瑞丽大批吸毒者感染了HIV-1 1994 发现大批卖血者感染了HIV-1B 1994年发现HIV-1B和C亚型混合感染和B/C重组病毒
❖ 通过终生服药可以将病毒持续控制,维持接 近正常的免疫功能
❖ 通过有效的抗病毒治疗,可延长30-40年生命 ❖ 随着药物副作用的减小,生活质量得到改善 ❖ 体内一些病毒存储库无法完全被清除
HIV感染并发症
❖ 免疫缺陷
❖目标:CD4细胞 ❖临床表现:机会性疾病(感染和肿瘤)
❖ 持续的免疫激活和炎症
2. 神经细胞 HIV先侵犯巨噬细胞→释放TNF-α,TGFβ,gp120,神经毒素等→炎性反应 AIDS病人脑组织csf中可分离出HIV, (量大于 血液), 机理不明
3. 树突状细胞
皮肤、黏膜上皮层有一种树突状细胞, 称为朗格 汉斯细胞,该细胞可作HIV寄存所
4. HIV可侵犯精子, 但不侵犯卵子
融合抑制剂作用机制
❖ 通过干扰HIV 和细胞之间的连接或融合阻止 HIV 进入靶细胞,这种阻断方式包括两种: ① 阻断HIV 与靶细胞表面的受体连接; ②抑制 HIV 与靶细胞融合
整合酶抑制剂作用机制
❖ HIV整合酶是病毒DNA复制所必需的3个基本 酶之一 ,该类药物通过抑制整合酶达到抗病 毒效果
病毒学因素 病毒表型
调节基因如nef缺失 其他因素 •年龄 •合并感染
胸腺功能 生活方式
LONG TERM NON-PROGRESSION – 长期不进展
二、 HIV对淋巴细胞的损伤
❖ 1、T 细胞损害
❖ ①数量减少,已如前述
❖ ②功能损伤

干扰T 细胞增殖与分化
➢ TCR-CD3信号传导受阻

HIV-2
分布
传播模式 造成OI 导致AIDS 传染性 母婴传播 发展AIDS 引起临床症状 感染模式 两者交叉
HAART
全球性
相同 一样 一样 +++ +++ 短 +++ 多 40-60% 佳
地区性 相同 一样 一样
+ + 较长 + 少,与HIV-1同时感染
稍差,NNRTI差
HIV基因型及亚型
❖ 3种基因型 M(major):9个亚型-A B C D E G H J K O: 非洲 N=novel,non M&non O
整合酶抑制剂
蛋白酶抑制剂
PA-457
至2010获批准的ART药物
逆转录酶抑制剂
NRTI
NNRTI
蛋白酶 整合酶 抑制剂 抑制剂
AZT齐多夫定 ddI去羟肌苷 d4T司他夫定 3TC拉米夫定 ABC阿巴卡韦 TDF替诺福韦 FTC恩曲他滨
NVP奈韦那平 EFV依非韦伦 ETV依曲韦林 DLV地拉韦啶
SQV沙奎那韦 IDV茚地那韦 fAPV安泼那韦 ATV阿扎那韦 LPV洛匹那韦
TPV
DRV
NFV
RAL拉替那韦
进入抑制剂
融合 抑制剂
辅助受体 抑制剂
T20
Maraviroc
核苷和核苷酸类似物作用机制
❖ 核苷和核苷酸类似物通过反转录酶终止病毒 DNA的合成。在经过细胞内激酶的磷酸化作 用后,这些化合物通过反转录酶的作用结合 到新合成的病毒DNA上。由于这些药物缺乏 3’端羟基群,其他的核苷与其结合,因此 DNA的合成也就终止了
特殊情况
❖ HIV抗体初筛阳性,但确诊试验不确定 根据临床症状 测细胞免疫 病毒载量
抗病毒治疗
HIV 生活周期
步骤1: 融合 •逆转录 HIV
步骤2: 转录
步骤3: 整合
•步骤5: 包装及出芽 步骤4: 剪切
抗逆转录病毒药物的作用位点
Enfuvirtide CCR5 抑制剂
NRTI+NNRTI
急性感染期 无症状HIV感染 艾滋病期
10,000,000
1,000,000
100,000
10,000
1,000
100 (拷贝/ mL) 10
急性感染综 合征
急性HIV综合征
月|

HIV 感染
血清阳转
临床无症状期
HIV临床发病期 /AIDS
800
500
200 100
50 0
(细胞/ mL)
艾滋病=可以控制的慢性疾病
辅助受体抑制剂作用机制
❖ 通过阻断HIV病毒进入淋巴细胞的主要通路 而起作用
HIV感染中所应用的抗反转录病毒药物
药物
核苷类似物
Zidovudine,齐多夫定,AZT
Stavudine,司他夫定,d4T Lamivudine,拉米夫定,3TC Didanosine,地达诺新,ddI Zalcitabine,扎西他宾,ddC Abacavir,阿巴卡韦,ABC
HIV-1 反转录酶RNA-DNA复合体
非核苷类似物作用机制
❖ 对位于反转录酶催化域附近的疏水口袋有很 强的亲和力。抑制剂的结合影响了酶的灵活 性,从而抑制其合成DNA的能力
蛋白酶抑制剂作用机制
❖ 对HIV蛋白酶活性位点高度的亲和力,并高 选择性地抑制酶的催化活性
❖ 蛋白酶抑制剂被设计为对蛋白酶有位置
HIV从CD4细胞释放
病毒复制
• 每个细胞大约感染10000个病毒 •复制时间6-20小时 •反转录酶无校对功能 •因此复制中会出现错误(突变) •突变导致
免疫逃避 发病机理发生变化 形成耐药
发病机理
❖ CD4细胞进行性破坏,由此导致免疫缺 陷
❖ 通过以下方式破坏CD4细胞
通过细胞膜释放大量的病毒 将病毒蛋白暴露于免疫细胞表面 引起细胞功能失调
HIV
HIV感染对免疫系统的影响
功能性影响
-
降低对抗原的应答
- 减少细胞因子的产生
- T/B细胞功能异常
-
吞噬及化学趋化作用降低
临床表现
-
CD4/CD8比值倒置
-
CD4减少
- 易于并发感染和肿瘤
HIV
疾病进展差别由以下因素决定:
遗传因素
•HLA型 •辅助受体 •CCR532 基因突变
免疫学因素 CD4下降
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