바이러스성 단백질 R(Vpr)

BMC 전염병 23권, 기사 번호: 512(2023) 이 기사 인용

측정항목 세부정보

HIV 관련 신경인지 장애(HAND)는 중추신경계(CNS) 내 HIV-1의 활동으로 인해 발생합니다. 항레트로바이러스 요법(ART)의 도입으로 중증 HAND 사례의 발생이 크게 감소했지만 경미한 사례는 여전히 지속됩니다. 현대 ART 시대에 HAND가 지속되는 것은 만성 조절 장애 염증 프로필과 관련이 있습니다. HAND 발병에 기여할 수 있는 HIV(PLHIV) 환자의 신경염증 과정 조절 장애에서 바이러스 단백질 R(Vpr)의 잠재적인 역할을 시사하는 증거가 늘어나고 있습니다. 신경염증 기전에서 Vpr의 역할이 명확하게 정의되지 않았기 때문에 우리는 이 주제에 대한 기초 연구에 대한 범위 검토를 수행했습니다. 검토의 목적은 이 주제에 관해 이용 가능한 연구 문헌의 규모와 범위를 평가하고 기본 연구에서 강조된 바와 같이 Vpr이 신경염증에 기여하는지 여부에 대한 논평을 제공하는 것이었습니다. 지정된 선택 기준에 따라 10개의 연구(그 중 6개는 세포 배양 기반이고 4개는 동물 및 세포 배양 실험을 모두 포함함)가 포함될 자격이 있었습니다. 주요 발견은 (1) Vpr이 더 높은 수준의 TNF-α 및 IL-8을 지속적으로 보고하는 연구를 통해 신경염증 마커를 증가시킬 수 있다는 것입니다. (2) Vpr은 PI3K/AKT, p38-를 포함한 특정 경로를 통해 (신경)염증을 유도합니다. 성상교세포의 MAPk, JNK-SAPK 및 Sur1-Trpm4 채널과 골수 세포의 p38 및 JNK-SAPK, (3) Vpr 특이적 단백질 아미노산 시그니처(73R, 77R 및 80A)는 신경염증 및 HAND의 신경병리생리학. 따라서 Vpr이 HAND 발생 시 신경염증에 대한 잠재적 기여에 대해 조사되어야 합니다.

동료 검토 보고서

HIV-1은 HIV 관련 신경인지 장애(HAND)로 알려진 다양한 신경인지 결핍을 유발합니다[1]. 트로이 목마 가설에 따르면, HIV-1은 나중에 대식세포로 전환되는 단핵구에 침투하여 혈액뇌장벽을 뚫고 바이러스가 중추신경계(CNS)로 들어갈 수 있습니다[2]. CNS 내부로 들어가면 HIV-1은 다양한 메커니즘을 활용하여 신경 손상을 유도하여 HAND 발달에 기여합니다[2]. 다음을 포함하여 여러 바이러스 단백질이 HIV-1 관련 신경병증에 관여합니다. 당단백질 120(gp120) [3,4,5], 전사의 전사 활성인자(Tat) [6,7,8], 음성 인자(Nef) [9, 10], 비리온 단백질 발현 조절인자(Rev) [11] 및 바이러스 단백질 R(Vpr)[12, 13].

Vpr이 HIV-1의 중요한 다기능 보조 단백질 역할을 한다는 증거가 늘어나고 있습니다[14, 15]. Vpr은 96개의 아미노산으로 구성된 14킬로달톤의 기본 단백질이며 3개의 양친매성 나선으로 구성됩니다[16]. 이러한 묶음형 α-나선은 아미노산 영역 17-33, 38-50 및 55-77까지 확장되며 각각 음전하 또는 양전하를 띤 구조화되지 않은 유연한 N 및 C 말단 도메인이 측면에 있습니다 [16]. Vpr은 다양한 효과(핵 국소화, 세포 주기 정지, 세포사멸 및 기타 효과)를 통해 분열 및 비분할 세포(골수성 및 휴면 T 세포)의 감염을 포함하여 HIV-1 발병 기전에서 중요한 역할을 합니다[17]. DDB1-Cul4 관련 인자 1(DCAF)-1 결합)뿐만 아니라 숙주 및 바이러스 유전자의 전사활성화도 포함됩니다[15, 18]. 더욱이, 증거는 Vpr이 HIV-1 신경병증 발생에 관여함을 시사합니다[19]. Vpr은 신경교 세포와 뉴런에 의해 내재화될 수 있는 변환 단백질이며[20, 21], 신경 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. CNS 내에 HIV-1이 숨어 있으면 세포외 Vpr은 카스파제 3, 카스파제 6 및 시토크롬 C 수준을 상승시켜 뉴런을 손상시키고 궁극적으로 신경세포 사멸을 유발합니다. 세포외 Vpr은 또한 혈액뇌관문(Blood-Brain Barrier)에 부정적인 영향을 미쳐[23] 잠재적으로 CNS로 감염된 세포의 유입을 증가시킬 수 있습니다. 또한, 시험관 내에서 Vpr에 노출된 소교세포와 성상교세포는 대사, 활성 산소종, 젖산 생성, 아데노신 삼인산, 글루타티온 및 염증의 변화를 나타내며[24, 25], 이 모두는 HIV-1 신경병증에 기여하는 메커니즘으로 인식됩니다. 19, 20, 22, 26]. 특정 Vpr 아미노산은 HIV(PLHIV) 감염자에서 HAND의 임상적 발현과 연관되어 있습니다[12].