Single cell analysis of lymph node tissue from HIV-1 infected patients reveals that the majority of CD4+ T-cells contain one HIV-1 DNA molecule.
Single cell analysis of lymph node tissue from HIV-1 infected patients reveals that the majority of CD4+ T-cells contain one HIV-1 DNA molecule.
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DOI：
10.1371/journal.ppat.1003432
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
6.7
通讯作者：
Maldarelli F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Josefsson L;Palmer S;Faria NR;Lemey P;Casazza J;Ambrozak D;Kearney M;Shao W;Kottilil S;Sneller M;Mellors J;Coffin JM;Maldarelli F
基因重组有助于人类免疫缺陷病毒（HIV-1）的多样性。然而，有效的 HIV-1 重组取决于每个受感染细胞的 HIV-1 基因组数量以及这些病毒基因组之间的遗传关系。因此，详细分析从外周血和组织区室分离的感染细胞中原病毒的数量及其遗传关系对于了解 HIV-1 重组、遗传多样性和 HIV-1 感染动态非常重要。为了解决这些问题，我们使用先前开发的单细胞测序技术来量化和遗传表征来自淋巴结组织和外周血中单细胞的单个 HIV-1 DNA 分子。对来自五名未经治疗的慢性感染患者的配对淋巴结和外周血样本的记忆和幼稚 CD4+ T 细胞的分析显示，这些 HIV-1 感染细胞中的大多数 (>90%) 仅含有一个 HIV-1 DNA 拷贝，这意味着这两个区室中的这些细胞产生的病毒的生产性重组潜力有限。系统发育分析揭示了记忆中的 HIV-1 DNA 和来自淋巴结、外周血的幼稚 CD4+ T 细胞以及血浆中的 HIV-1 RNA 的遗传相似性，这意味着在未经治疗的慢性感染中，这些区室之间存在病毒和/或感染细胞的交换。人类免疫缺陷病毒（HIV-1）的治疗和疫苗开发面临的最大挑战之一是病毒的遗传多样性。造成 HIV-1 多样性的主要因素之一是进入同一病毒体细胞的两种遗传上不同的病毒 RNA 基因组之间的重组。这种杂合病毒体只能产生于含有两种或多种遗传上不同的HIV-1原病毒的细胞。因此，感染个体中有效的 HIV-1 重组量取决于多个感染细胞的数量及其所含原病毒的遗传关系。在这项工作中，我们使用最近开发的单细胞测序分析方法来分析单个感染细胞中 HIV-1 DNA 分子的数量和基因组成。我们使用这种测定法分析了来自 5 名长期未经治疗的 HIV-1 感染者的淋巴结组织和外周血中的记忆和幼稚 CD4+ T 细胞。我们的结果显示，来自淋巴结组织或外周血的受感染记忆和幼稚 T 细胞中，<10% 被多重感染，这一数字远低于之前的估计。此外，我们还证明在未经治疗的慢性 HIV-1 感染期间，淋巴结组织、外周血和血浆中的 HIV-1 基因组成相似。
Genetic recombination contributes to the diversity of human immunodeficiency virus (HIV-1). Productive HIV-1 recombination is, however, dependent on both the number of HIV-1 genomes per infected cell and the genetic relationship between these viral genomes. A detailed analysis of the number of proviruses and their genetic relationship in infected cells isolated from peripheral blood and tissue compartments is therefore important for understanding HIV-1 recombination, genetic diversity and the dynamics of HIV-1 infection. To address these issues, we used a previously developed single-cell sequencing technique to quantify and genetically characterize individual HIV-1 DNA molecules from single cells in lymph node tissue and peripheral blood. Analysis of memory and naïve CD4+ T cells from paired lymph node and peripheral blood samples from five untreated chronically infected patients revealed that the majority of these HIV-1-infected cells (>90%) contain only one copy of HIV-1 DNA, implying a limited potential for productive recombination in virus produced by these cells in these two compartments. Phylogenetic analysis revealed genetic similarity of HIV-1 DNA in memory and naïve CD4+ T-cells from lymph node, peripheral blood and HIV-1 RNA from plasma, implying exchange of virus and/or infected cells between these compartments in untreated chronic infection. One of the greatest challenges facing treatment and vaccine development for human immunodeficiency virus (HIV-1) is the genetic diversity of the virus. One of the main factors contributing to HIV-1 diversity is recombination between two genetically different viral RNA genomes that enter a cell in the same virion. Such heterozygous virions can only arise from cells that contain two or more genetically distinct HIV-1 proviruses. Therefore, the amount of productive HIV-1 recombination in infected individuals is dependent on the number of multiple infected cells and the genetic relationship of the proviruses they contain. In this work we use a recently developed assay, single-cell sequencing, to analyze the number and genetic makeup of HIV-1 DNA molecules in single infected cells. We used this assay to analyze memory and naïve CD4+ T cells from lymph node tissue and peripheral blood sampled from five chronically untreated HIV-1 infected individuals. Our results revealed that <10% of infected memory and naïve T-cells from either the lymph node tissue or peripheral blood are multiply infected, a number far below earlier estimates. In addition, we demonstrate a similar genetic composition of HIV-1 in lymph node tissue, peripheral blood and plasma during untreated chronic HIV-1 infection.
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影响因子：
3.3
作者：
Groot F;van Capel TM;Schuitemaker J;Berkhout B;de Jong EC
通讯作者：
de Jong EC
DOI：
10.1084/jem.192.5.637
发表时间：
2000-09-04
期刊：
The Journal of experimental medicine
影响因子：
--
作者：
Moir S;Malaspina A;Li Y;Chun TW;Lowe T;Adelsberger J;Baseler M;Ehler LA;Liu S;Davey RT Jr;Mican JA;Fauci AS
通讯作者：
Fauci AS
影响因子：
56.9
作者：
BUKRINSKY, MI;STANWICK, TL;STEVENSON, M
通讯作者：
STEVENSON, M
影响因子：
56.9
作者：
COFFIN, JM
通讯作者：
COFFIN, JM
DOI：
10.1073/pnas.94.5.1925
发表时间：
1997-03-04
影响因子：
11.1
作者：
Bleul, CC;Wu, LJ;Mackay, CR
通讯作者：
Mackay, CR