Μελέτη της μεταγραφικής δραστηριότητας γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες - μεταφορείς σε ασθενείς με HIV λοίμωξη υπό αντιρετροϊκή αγωγή

Abstract

Modern antiretroviral treatment regimens reduce HIV morbidity and mortality by suppressing viral replication to undetectable levels in plasma. The persistence of HIV transcription may indicate residual viral replication to a level undetectable in plasma. A factor that may contribute to residual viral replication is the variation of antiretroviral drug concentration intracellularly where antiretrovirals exert their effect. Interactions between efflux drug transporters such as the ABC transporters P-glycoprotein and multidrug resistance protein -1 (MRP1) can influence the intracellular levels of antiretroviral drugs. We designed a prospective study with main hypothesis to test whether higher transcription levels of efflux transporters in peripheral blood mononuclear cells correlate with increased HIV persistent transcription in virologically suppressed patients. The study population was a homogeneous population of virologically suppressed patients on two different first line antiretroviral treatment regimens for at least one year: efavirenz or atazanavir/ritonavir in combination with tenofovir and emtricitabine. The patients who were enrolled in the study were followed up for one year. We conducted simultaneous ultrasensitive subpopulation staining/ hybridization in situ (SUSHI) in order to detect HIV persistent transcription (HIVpt) in CD4 T-lymphocytes as well as in the CD4CD45RO subpopulation. Furthermore, we evaluated differences in the mRNA expression of the ABC drug efflux transporters P-glycoprotein and MRP1 with real-time PCR. Univariate logistic regression models were employed in order to evaluate risk factors for HIVpt. The ΔΔCq method was used for the comparison of mRNA expression of ABC transporters between patient subgroups. In total, 51 patients were enrolled. In the CD4 T-cell population, HIVpt was detected in 13/30 patients on efavirenz versus 10/21 on atazanavir. In the CD4CD45RO T-cell population, HIVpt was detected in 14/30 on efavirenz versus 15/21 on atazanavir. A trend for association between the risk of HIVpt and atazanavir treatment was observed in the CD4CD45RO T-cell population (OR 2.86, 95% confidence interval, CI: 0.87–9.37, p = 0.083). HIVpt was not associated with loss of virological suppression or CD4 reduction on follow up. No difference was observed in the mRNA expression levels of P-glycoprotein and MRP1 between the two treatment groups. Furthermore, no evidence of differential expression of P-glycoprotein and MRP1 were observed in patients with HIVpt versus those without overall (p=0.548 for P-glycoprotein and p=0.409 for MRP1 in CD4 cells and p=0.117 for P-glycoprotein and p=0.611 for MRP1 in CD4CD45RO cells) as well as in subgroups by treatment regimen. In conclusion, persistent HIV transcription is not coupled with virological suppression, while no correlation between persistent HIV transcription with clinical, immunological and virological parameters during the follow up period was observed. The mRNA transcription levels of the ABC transporters under study were independent of the antiretroviral treatment regimen. Our study results do not support the hypothesis that increased expression of ABC transporters may lead to increased HIV persistent transcription in patients on stable ART.

Τα σύγχρονα σχήματα συνδυασμένης αντιρετροϊκής αγωγής μειώνουν τη νοσηρότητα και τη θνητότητα από την HIV λοίμωξη επιτυγχάνοντας την καταστολή του πολλαπλασιασμού του ιού, ο οποίος καθίσταται μη ανιχνεύσιμος στο πλάσμα. Η εμμένουσα μεταγραφική δραστηριότητα του ιού μπορεί να υποδεικνύει υπολειπόμενο ιικό πολλαπλασιασμό, ο οποίος όμως δεν φτάνει σε επίπεδα τέτοια ώστε ο ιός να καταστεί ανιχνεύσιμος στο πλάσμα. Πρωτεΐνες-μεταφορείς της υπεροικογένειας ABC όπως η P-γλυκοπρωτεΐνη και η πρωτεΐνη πολυφαρμακευτικής ανθεκτικότητας-1 (MRP1) είναι δυνατό να επηρεάζουν τα ενδοκυττάρια επίπεδα των αντιρετροϊκών με συνέπειες για τον υπολειπόμενο πολλαπλασιασμό του ιού. Πραγματοποιήσαμε μια προοπτική μελέτη με κεντρική υπόθεση ότι σε ιολογικά κατεσταλμένους HIV ασθενείς υπό αντιρετροϊκή αγωγή, υψηλότερα επίπεδα μεταγραφικής δραστηριότητας των ABC μεταφορέων σε περιφερικά μονοπύρηνα συσχετίζονται με εμμένουσα μεταγραφική δραστηριότητα του ιού. Επικεντρωθήκαμε σε έναν ομοιογενή πληθυσμό ιολογικά κατεσταλμένων HIV ασθενών υπό δυο σχήματα αντιρετροϊκής αγωγής πρώτης γραμμής για τουλάχιστον ένα έτος: εφαβιρένζη ή αταζαναβίρη/ριτοναβίρη συνδυασμένες με εμτρισιταμπίνη και τενοφοβίρη. Οι ασθενείς που εντάχθηκαν στη μελέτη έμειναν υπό παρακολούθηση για ένα έτος. Στα δείγματα των ασθενών πραγματοποιήθηκε ταυτόχρονος προσδιορισμός κυτταρικών υποπληθυσμών με ανοσοφαινότυπο/ υβριδισμό in situ προκειμένου να ανιχνευθεί η εμμένουσα μεταγραφική δραστηριότητα (HIVpt) του ιού σε CD4 T-λεμφοκύτταρα και στον υποπληθυσμό των CD4CD45RO T-λεμφοκυττάρων. Επιπλέον, εκτιμήθηκαν διαφορές στην μεταγραφική δραστηριότητα των αντλιών εκροής P-γλυκοπρωτεΐνη και MRP1 με την τεχνική της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης πραγματικού χρόνου. Μονοπαραγοντικά μοντέλα λογιστικής παλινδρόμησης χρησιμοποιήθηκαν για να προσδιοριστούν παράγοντες κινδύνου για ανίχνευση εμμένουσας μεταγραφικής δραστηριότητας του ιού. Για τη σύγκριση των επιπέδων έκφρασης των ABC μεταφορέων μεταξύ των διαφορετικών ομάδων ασθενών χρησιμοποιήθηκε ο αλγόριθμος ΔΔCq. Συνολικά, 51 ασθενείς εντάχθηκαν στη μελέτη μας. Στον πληθυσμό των CD4 T λεμφοκυττάρων, εμμένουσα μεταγραφική δραστηριότητα εντοπίστηκε σε 13/30 ασθενείς υπό εφαβιρένζη έναντι 10/21 υπό αταζαναβίρη. Στον πληθυσμό των CD4CD45RO T-λεμφοκυττάρων, εμμένουσα μεταγραφική δραστηριότητα εντοπίστηκε σε 14/30 ασθενείς υπό εφαβιρένζη έναντι 15/21 υπό αταζαναβίρη. Παρατηρήθηκε μια τάση για συσχέτιση μεταξύ του κινδύνου για εμμένουσα HIV μεταγραφική δραστηριότητα και την αταζαναβίρη στον CD4CD45RO T-λεμφοκυτταρικό πληθυσμό (OR 2.86, 95% διάστημα εμπιστοσύνης 0.87–9.37, p = 0.083). Η παρουσία εμμένουσας μεταγραφικής δραστηριότητας δε συσχετίστηκε με απώλεια ιολογικής καταστολής ή με μείωση των CD4 Τ-λεμφοκυττάρων. Δεν διαπιστώθηκε διαφορά στα επίπεδα της μεταγραφικής δραστηριότητας της P-γλυκοπρωτεΐνης και της MRP1 μεταξύ των δύο θεραπευτικών σχημάτων. Επιπλέον, δεν παρατηρήθηκαν στοιχεία διαφορικής έκφρασης της P-γλυκοπρωτεΐνης και της MRP1 σε ασθενείς με HIVpt έναντι αυτών χωρίς HIVpt, τόσο συνολικά (p=0.548 για την P-γλυκοπρωτεΐνη και p=0.409 για την MRP1 για τον πληθυσμό των CD4 κυττάρων, p=0.117 για την P- γλυκοπρωτεΐνη, p=0.611 για την MRP1 για τον πληθυσμό των CD4CD45RO κυττάρων), όσο και στις δύο υποομάδες, ανάλογα με το σχήμα της θεραπείας. Συμπερασματικά, η εμμένουσα μεταγραφική δραστηριότητα του ιού δεν είναι συζευγμένη με την ιολογική καταστολή στο πλάσμα, ενώ δεν παρατηρήθηκε συσχέτιση με κλινικά, ανοσολογικά και ιολογικά χαρακτηριστικά κατά την παρακολούθηση της κοόρτης. Τα επίπεδα της μεταγραφικής δραστηριότητας των ABC μεταφορέων στα PBMCs ήταν ανεξάρτητα του σχήματος της θεραπείας. Τα δεδομένα μας δεν υποστηρίζουν την υπόθεση ότι αυξημένα επίπεδα μεταγραφικής δραστηριότητας των μεταφορέων οδηγούν σε ενισχυμένη μεταγραφική δραστηριότητα του ιού σε ασθενείς υπό αντιρετροϊκή αγωγή με τα δύο σχήματα που μελετήθηκαν.