广西中医学院 肖艳芬
【摘要】本文就HIV衣壳蛋白P24的生物学特性、免疫反应、检测手段、临床应用及疫苗研究进展等方面进行了阐述，分析了P24蛋白在对HIV研究中的作用及其优缺点。
【关键词】 HIV P24蛋白 临床检测
获得性免疫缺陷综合征(Acquired Immunodificiency Syndrom，AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(Human Immunodificiency Virus，HIV)感染所引起的一种免疫缺陷性疾病。HIV感染机体后，P24蛋白作为抗原很快可在血浆中查出，可作为HIV早期感染的重要标志。目前，国际上已广泛应用第四代HIV诊断试剂盒，联合检测抗HIV抗体与P24抗原，从而缩短了HIV感染的检测窗口期。此后，Thoai Duong Ly 等又证实在此基础上联合检测P24抗原与抗体优于单纯检测特异性P24抗原的方法。可见，对P24抗原的持续研究将会在临床上产生更广泛的实际应用价值。
1 P24蛋白的生物学特性
成熟的HIV病毒颗粒由核心RNA、蛋白质衣壳，以及最外层的包膜构成。其中蛋白质衣壳仅由P24蛋白组成，是结构基因gag的产物。gag编码55kD的GAG蛋白P55，在病毒成熟时被病毒所编码的蛋白酶H裂解成产生衣壳蛋白P24。P24主要由3个N-末端功能区(AS 1～151)和一个C-末端功能区(AS 146~231)共同构成，形成7个a-螺旋，2个β-片层及1个单环结构，P24在成熟的HIV病毒颗粒中形成由约1200个壳微粒构成的内衣壳，包绕在病毒核心外，形成牢固的锥形外壳。此外，由于gag基因序列的保守性，其形成的P24蛋白氨基酸序列在HIV各毒株之间高度保守也呈高度保守，因此可以作为抗原应用干HIV感染的检测。
2 P24蛋白的免疫学特性
HIV感染者在感染早期即可产生强烈的针对P24的CD4+T cell介导的免疫应答，产生特异性的高亲和力抗体，这种抗体不因为病毒本身的高度变异而失去对P24抗原保守区域的高亲和力。这种高亲和力的抗体还可干扰MHC-Ⅱ分子对抗原的处理与呈递，并且抑制CD4+T cell 增殖。Jason G 等通过实验表明，从艾滋病病人外周血中可提取出两种抗P24的特异性抗体：抗体1571和抗体241-D，抗体1571能对CD4+T cell 的增殖有强抑制效应，抗体241-D的抑制作用的则较弱，两种抗体识别的抗原表位都存在于P24的N-末端，而抗体1571对T 细胞抗原表位的识别效应则完全叠加于抗体241-D与P24邻接区域的结合之上，研究并表明抗-P24抗体的产生可削弱CD4+T cell 对HIV 的免疫应答。
细胞介导的免疫应答则直接针对HIV蛋白，CD8+T 细胞可识别env、pol、gag等基因的编码产物，活化的CD8+T细胞可以杀伤病毒感染的细胞，从而起清除病毒的作用，是机体防止病毒复制、增殖、传播的主要效应细胞。研究表明，与CD4+T细胞一样，CD8+T 细胞同样对Gag P24抗原发生免疫应答，但在对抗原肽A5、C6、C11和C12 的反应则只有抗原特异性的CD8+T细胞发生应答而CD4+T细胞并不参与反应，并且这种反应是在HLA-I 各等位基因的参与下发生，从而验证了P24抗原在效应性CD8+T 细胞活化过程中的作用。
3 P24蛋白的临床检测
HIV/AIDS 的实验室检测方法包括HIV抗体、病毒载量、CD4+T淋巴细胞，P24抗原检测等。目前对艾滋病感染者的初筛往往是采用检测HIV 抗体的方法，但是这种方法存在6～8周的窗口期，增加了对早期检出的难度，尤其是处于窗口期的供血者；此外，HIV 阳性孕妇所产下的婴儿，由于母亲的IgG抗体可以通过胎盘进入胎儿体内，因出现“假阳性”而干扰婴儿感染者的检出；以上两种不足除可以使用核酸检测法外，还可以使用检测P24抗原的方法弥补。
3．1 P24蛋白检测的基本原理与方法
P24抗原检测的基本方法为ELISA法，其依据是双抗体夹心原理。此法的优点是价格便宜，缺点是灵敏度与特异性均有不足，并有假阳性结果的出现。为提高检测的灵敏度，可以通过改进标准的方法或设计新方法，以提高阳性检出率，如加入链亲合素-生物素放大系统、免疫复合物解离分析、EIA、免疫吸附电镜和流式细胞仪技术等。SutthentR 等发现采取酶标记抗原斑点试验(Enzyme LabelledAntigen Spot Test，ELAST)能显著提高ELISA 实验的敏感度和特异度，其测定血浆P24的范围为0.5～80pgmL。在针对新生儿感染HIV的检测中，其p24检测的敏感度与HIV-1 RNA检测的敏感度相同，均为100%，特异性很高。免疫PCR 的方法也被应用到P24的检测中，郑姬等建立的以金磁微粒为载体的免疫PCR HIV-1 P24检测体系，灵敏度为0.1ng/L，比 ELISA 法检测的灵敏度高1.5 X 104倍。干宁等通过制备用巯基丁二胺铜(CuL)修饰的金电极用作HIV-P24免疫检测的化学传感器，并应用此方法于临床血清分析，检测下限为0.2ng/mL，比传统的放射免疫分析法灵敏，从而发展了一种新型测定血清中P24含量的方法，该方法简化了测定中媒介体的加入步骤，相对于常规免疫分析方法，简化了操作，快速准确，且成本低廉。
3．2 P24蛋白检测的临床应用
3．2．1 应用于HIV感染的早期检测 HIV感染后，感染者血液中首先出现的病毒标志物为病毒gag基因产物P24蛋白，1～2个月内才能产生可检出的抗HIV抗体，从病毒感染到检出抗HIV抗体之间存在较长的窗口期，因此P24蛋白的测定可用于HIV感染的早期检测，可缩短感染HIV病毒到检出的窗口期至12～15 d。采用P24抗原检测可筛选出献血员的感染者，对减少HIV通过血源感染的机率具有重要的意义。
3．2．2 应用于判别测母婴传播的程度 由于HIV阳性母亲所生产下的婴儿已有可能受到感染，但是婴儿体内母源性抗HIV抗体可持续13个月以上，如用常规的检测方法容易出现假阳性，从而导致误诊。基于孕妇血液的P24抗原含量很低，而婴儿因其免疫功能不全导致血液中的P24抗原明显升高，因而利用P24抗原的检测技术可弥补这一不足。此外，通过比较脐带血和新生儿血液中的P24抗原含量，可以确定婴儿的感染是通过先天性感染抑或通过产道传播所致。
3．2．3 应用于艾滋病的治疗与预后判断 P24抗原是HIV感染后最早出现的可检测性标志，随着其相应抗体的出现，P24抗原因被抗体结合从而影响了其在血浆中的检出，在AIDS感染后期，随着CD4+T cell 的耗竭，B细胞产生抗体的能力降低，P24抗原在血液中的含量将会升高，预示着预后不良的情况正在发生。因此，对HIV感染者P24抗原在不同时期的检测将会动态地反映出对艾滋病的早期感染、预后判断及抗病毒效果的实际情况。研究表明，通过对感染者血液与细胞内的变性HIV P24抗原的测定，可以了解感染者体内的HIV病毒复制程度，从而应用到抗HIV治疗效果的评价上。另外有研究认为，在对艾滋病病人治疗过程中如果血浆P24浓度下降一半可表明抗病毒治疗有效，如果P24浓度持续升高，则说明缺乏抗病毒治疗效果不足。
4 结语
目前P24的基因组成与分子结构及其对机体的免疫作用机理已得到基本阐明，临床上可以应用于检测HIV早期感染、判别母婴传播的程度、指导用药、预后判断及抗病毒疗效评价等，其检测方法也日趋多样化，并可以根据不同的经济条件与临床或科研需要采用不同的手段，尤其是第四代HIV-1抗体/HIV-2抗体/P24抗原联合检测HIV的试剂盒面世以后，对缩短窗口期具有重要的临床意义。不足之处是在HIV疫苗的开发方面，即使P24蛋白有着相对稳定的抗原决定基，但是对疫苗的开发似乎意义不大，并且由于对P24抗原的检测主要应用在HIV-1 型尤其是B亚型，具有一定的局限性，从而也对P24抗原的研究者提出了新的挑战。
编辑：范伟伟
