Особенности белков TAT, REV и VPU ВИЧ-1 суб-субтипа А6 у пациентов с установленным диагнозом СПИД

Цель исследования. Изучить характеристики вирусных белков Tat, Rev и Vpu у пациентов, инфицированных вариантами ВИЧ-1 суб-субтипа А6 с подтвержденным диагнозом СПИД.
Материалы и методы. Проводился сравнительный анализ генетического разнообразия белков в двух группах пациентов: с установленным диагнозом СПИД (25 человек) и без установленного диагноза СПИД (62 человека). Анализировались образцы цельной крови пациентов, наблюдавшихся в ГБУЗ Республики Крым «Центре профилактике и борьбе со СПИДом». Проводили выделение провирусной ДНК, амплификацию соответствующих областей генома, генотипирование, перевод последовательностей нуклеотидов в последовательность аминокислот, выявление аминокислотных замен с достоверно значимой разницей в частоте встречаемости в двух анализируемых группах.
Результаты и их обсуждение. Все пациенты, вошедшие в исследование, были инфицированы ВИЧ-1 суб-субтипа А6. У пациентов с установленным диагнозом СПИД следующие замены встречались достоверно чаще: в Tat — T77A и T97P, в Rev — V16A, Q74H, R50N, в Vpu — V10I, L33I. Большинство обозначенных замен расположены в позициях, перекрывающихся линейными эпитопами, что может свидетельствовать о селективном давлении иммунной системы по обозначенным позициям.
Заключение. Замены V16A в Rev и V10I в Vpu отмечены для проведения дополнительного изучения, так как расположены в позициях аминокислотных остатков, потенциально вовлеченных во взаимодействия с ингибиторами функциональной активности данных белков.

1. Shaw G.M., Hunter E. HIV transmission // Cold Spring Harb Perspect Med. 2012. Vol. 2. Р. 11. a006965. doi: 10.1101/cshperspect.a006965.

2. Bonsignori M., Liao H.X., Gao F., Williams W.B., Alam S.M., Montefiori D.C., Haynes BF. Antibody-virus co-evolution in HIV infection: paths for HIV vaccine development // Immunol Rev. 2017. Vol. 275, No. 1. Р. 145–160. doi: 10.1111/imr.12509.

3. Yu F., Wen Y., Wang J., Gong Y., Feng K., Ye R., Jiang Y., Zhao Q., Pan P., Wu H., Duan S., Su B., Qiu M. The Transmission and Evolution of HIV-1 Quasispecies within One Couple: a Follow-up Study based on Next-Generation Sequencing // Sci. Rep. 2018. Vol. 8. Р. 1404. https://doi.org/10.1038/s41598-018-19783.

4. Mosier D.E. How HIV changes its tropism: evolution and adaptation? // Curr. Opin HIV AIDS. 2009. Vol. 4, No. 2. Р. 125–130. doi: 10.1097/COH.0b013e3283223d61.

5. Tähtinen M., Ranki A., Valle S.L., Ovod V., Krohn K. B-cell epitopes in HIV-1 Tat and Rev proteins colocalize with T-cell epitopes and with functional domains // Biomed. Pharmacother. 1997. Vol. 51, No. 10. Р. 480–487. doi: 10.1016/s0753-3322(97)82330-x.

6. Schneider T., Hildebrandt P., Rönspeck W., Weigelt W., Pauli G. The antibody response to the HIV-1 specific «out» (vpu) protein: identification of an immunodominant epitope and correlation of antibody detectability to clinical stages // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 1990. Vol. 6, No. 7. Р. 943–950. doi: 10.1089/aid.1990.6.943.

7. Buggert M., Norström M.M., Czarnecki C., Tupin E., Luo M., Gyllensten K., Sönnerborg A., Lundegaard C., Lund O., Nielsen M., Karlsson A.C. Characterization of HIV-specific CD4+ T cell responses against peptides selected with broad population and pathogen coverage // PLoS One. 2012. Vol. 7, No. 7. e39874. doi: 10.1371/journal.pone.0039874.

8. Sengupta S., Zhang J., Reed M.C., Yu J., Kim A., Boronina T.N., Board N.L., Wrabl J.O., Shenderov K., Welsh R.A., Yang W., Timmons A.E., Hoh R., Cole R.N., Deeks S.G., Siliciano J.D., Siliciano R.F., Sadegh-Nasseri S. A cell-free antigen processing system informs HIV-1 epitope selection and vaccine design // J. Exp. Med. 2023. Vol. 220, No. 7. e20221654. doi: 10.1084/jem.20221654.

9. Walker L.E., Vang L., Shen X., Livingston B.D., Post P., Sette A., Godin C.S., Newman M.J. Design and preclinical development of a recombinant protein and DNA plasmid mixed format vaccine to deliver HIV-derived T-lymphocyte epitopes // Vaccine. 2009. Vol. 27, No. 50. Р. 7087–7095. doi: 10.1016/j.vaccine.2009.09.059.

10. Jackson P.E., Tebit D.M., Rekosh D., Hammarskjold M.L. Rev-RRE Functional Activity Differs Substantially Among Primary HIV-1 Isolates // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2016. Vol. 32, No. 9. Р. 923–934. doi: 10.1089/AID.2016.0047.

11. Chen J., Tibroni N., Sauter D., Galaski J., Miura T., Alter G., Mueller B., Haller C., Walker B.D., Kirchhoff F., Brumme Z.L., Ueno T., Fackler O.T. Modest attenuation of HIV-1 Vpu alleles derived from elite controller plasma // PLoS One. 2015. Vol. 10, No. 3: e0120434. doi: 10.1371/journal.pone.0120434.

12. Mishra M., Vetrivel S., Siddappa N.B., Ranga U., Seth P. Clade-specific differences in neurotoxicity of human immunodeficiency virus-1 B and C Tat of human neurons: Significance of dicysteine C30C31 motif // Ann. Neurol. 2008. Vol. 63. Р. 366–376. doi: 10.1002/ana.21292.

13. Ruiz A.P., Ajasin D.O., Ramasamy S., DesMarais V., Eugenin E.A., Prasad V.R. A naturally occurring polymorphism in the HIV-1 Tat basic domain inhibits uptake by bystander cells and leads to reduced neuroinflammation // Sci. Rep. 2019. Vol. 9, No. 1. Р. 3308. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39531-5.

14. Jayaraman B., Fernandes J.D., Yang S., Smith C., Frankel A.D. Highly Mutable Linker Regions Regulate HIV-1 Rev Function and Stability // Sci. Rep. 2019. Vol. 9. Р. 5139. https://doi.org/10.1038/s41598-019-41582-7.

15. Singh J., Pandey M., Ramachandran V.G., Banerjea A.C. Genetic and Functional Characterization of HIV-1 Vpu from HIV-1-Infected North Indian Population // Biores Open Access. 2020. Vol. 9, No. 1. Р. 209–218. doi: 10.1089/biores.2020.0023.

16. Ensoli B., Moretti S., Borsetti A., Maggiorella MT., Buttò S., Picconi O., Tripiciano A., Sgadari C., Monini P., Cafaro A. New insights into pathogenesis point to HIV-1 Tat as a key vaccine target // Arch. Virol. 2021. Vol. 166, No. 11. Р. 2955–2974. doi: 10.1007/s00705-021-05158-z.

17. Jackson P.E.H., Dzhivhuho G., Rekosh D., Hammarskjold M.L. Sequence and Functional Variation in the HIV-1 Rev Regulatory Axis // Curr. HIV Res. 2020. Vol. 18, No. 2. Р. 85–98. doi: 10.2174/1570162X18666200106112842.

18. Luscombe C.A., Avihingsanon A., Supparatpinyo K., Gatechompol S., Han W.M., Ewart G.D., Thomson A.S., Miller M., Becker S., Murphy R.L. Human Immunodeficiency Virus Type 1 Vpu Inhibitor, BIT225, in Combination with 3-Drug Antiretroviral Therapy: Inflammation and Immune Cell Modulation // J. Infect Dis. 2021. Vol. 223, No. 11. Р. 1914–1922. doi: 10.1093/infdis/jiaa635.

19. Lebedev A., Kireev D., Kirichenko A., Mezhenskaya E., AntonovaA., Bobkov V., Lapovok I., Shlykova A., Lopatukhin A., Shemshura A. et al. The Molecular Epidemiology of HIV-1inRussia, 1987–2023: Subtypes, Transmission Networks and Phylogenetic Story // Pathogens. 2025. Vol. 14. Р. 738. https://doi.org/10.3390/pathogens14080738.

20. Kuznetsova A., Kim K., Tumanov A., Munchak I., Antonova A., Lebedev A., Ozhmegova E., Orlova-Morozova E., Drobyshevskaya E., Pronin A. et al. Features of Tat Protein in HIV-1 Sub-Subtype A6 Variants Circulating in the Moscow Region, Russia // Viruses. 2023. Vol. 15. Р. 2212. https://doi.org/10.3390/v15112212.

21. Кузнецова А.И., Ким К.В., Антонова А.А., Лебедев А.В., Ожмегова Е.Н., Туманов А.С., Мунчак Я.М., Орлова-Морозова Е.А., Пронин А.Ю., Прилипов A.Г., Казеннова Е.В. Вариабельность белка REV ВИЧ-1 суб-субтипа А6 у пациентов c различными стадиями ВИЧ-инфекции // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2024. Т. 16, № 3. С. 82–93.

22. Антонова А.А., Лебедев А.В., Казеннова Е.В., Ким К.В., Ожмегова Е.Н., Туманов А.С., Мунчак Я.М., Орлова-Морозова Е.А., Пронин А.Ю., Прилипов A.Г., Кузнецова А.И. Вариабельность белка VPU ВИЧ-1 суб-субтипа А6 у пациентов c различными стадиями ВИЧ-инфекции // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2024. Т. 16, № 2. С. 40–50.

23. Клинические рекомендации. ВИЧ-инфекция у взрослых. Год утверждения: 2024. https://base.garant.ru/409466667/?ysclid=mfz5agxqno56003697 (доступ от 25.09.2025)

24. Gondim M.V., da Silva J.X., Prosdocimi F., Leonardecz-Neto E., Franco O.L., Argañaraz E.R. Evidences for viral strain selection in late stages of HIV infection: an analysis of Vpu alleles // Protein J. 2012. Vol. 31, No. 2. Р. 184–193. doi: 10.1007/s10930-011-9389-y.

25. Кузнецова А.И., Бобков В.Г., Лебедев А.В., Туманов А.С., Ким К.В. и др. RuSIDA: онлайн-ресурс для сбора, хранения и анализа эпидемиолого-демографических и клинико-лабораторных данных пациентов // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2022. Т. 14, № 4. С. 49–58

26. Larsson A. AliView: a fast and lightweight alignment viewer and editor for large datasets // Bioinformatics. 2014. Vol. 30, No. 22. Р. 3276–3278. doi: 10.1093/bioinformatics/btu531.

27. Struck D., Lawyer G., Ternes A.M., Schmit J.C., Bercoff D.P. COMET: adaptive context-based modeling for ultrafast HIV-1 subtype identification // Nucleic acids research. 2014. Vol. 42. e144. doi: 10.1093/nar/gku739.

28. Rhee S.Y., Kantor R., Katzenstein D.A., Camacho R., Morris L.,Sirivichayakul S., Jorgensen L., Brigido L.F., Schapiro J.M., Shafer R.W for the international Non Subtype B HIV-1 Working Group (2006). HIV-1 pol mutation frequency by subtype and treatment experience: extension of the HIVseq program to seven non-B subtypes // AIDS. 2006. Vol. 20, No. 5. Р. 643–651.

29. Антонова А.А., Лебедев А.В., Ожмегова Е.Н., Шлыкова А.В., Лаповок И.А., Кузнецова А.И. Вариабельность неструктурных белков у вариантов ВИЧ-1 суб-субтипа А6 (Retroviridae: Orthoretrovirinae: Lentivirus: Human immunodeficiency virus-1, sub-subtype A6), циркулирующих в разных регионах Российской Федерации // Вопросы вирусологии. 2024. Т. 69, № 5. С. 470–480.

30. Железникова Г.Ф. Инфекция и иммунитет: стратегии обеих сторон // Медицинская иммунология. 2006. № 5–6. https://cyberleninka.ru/article/n/infektsiya-i-immunitet-strategii-obeih-storon (дата обращения: 07.10.2025)

31. Wood N., Bhattacharya T., Keele B.F., Giorgi E., Liu M., Gaschen B., Daniels M., Ferrari G., Haynes B.F., McMichael A., Shaw G.M., Hahn B.H., Korber B., Seoighe C. HIV evolution in early infection: selection pressures, patterns of insertion and deletion, and the impact of APOBEC // PLoS Pathog. 2009. Vol. 5, No. 5. e1000414. doi: 10.1371/journal.ppat.1000414.

32. Huang G., Takeuchi Y., Korobeinikov A. HIV evolution and progression of the infection to AIDS // J. Theor. Biol. 2012. Vol. 307. Р. 149–159. doi: 10.1016/j.jtbi.2012.05.013.

33. Nardacci R., Perfettini J.L., Grieco L. et al. Syncytial apoptosis signaling network induced by the HIV-1 envelope glycoprotein complex: an overview // Cell Death. Dis. 2015. Vol. 6. e1846. https://doi.org/10.1038/cddis.2015.204.

34. Кузнецова А.И., Громов К.Б., Киреев Д.Е., Шлыкова А.В., Лопатухин А.Э., Казеннова Е.В., Лебедев А.В., Туманов А.С., Ким К.В., Бобкова М.Р. Анализ особенностей белка Tat вируса иммунодефицита человека 1 типа суб-субтипа А6 (Retroviridae: Orthoretrovirinae: Lentivirus: Human immunodeficiency virus-1) // Вопросы вирусологии. 2021. Т. 66, № 6. С. 452–463.

35. Vercruysse T., Boons E., Venken T., Vanstreels E., Voet A. et al. Mapping the Binding Interface between an HIV-1 Inhibiting Intrabody and the Viral Protein Rev // PLoS ONE. 2013. Vol. 8, No. 4. e60259. doi: 10.1371/journal.pone.0060259.

36. Lebedev A., Kim K., Ozhmegova E., Antonova A., Kazennova E., Tumanov A., Kuznetsova A. Rev Protein Diversity in HIV-1 Group M Clades // Viruses. 2024. Vol. 16. Р. 759. https://doi.org/10.3390/v16050759.

37. Ramirez P.W., Sharma S., Singh R., Stoneham C.A., Vollbrecht T., Guatelli J. Plasma Membrane-Associated Restriction Factors and Their Counteraction by HIV-1 Accessory Proteins // Cells. 2019. Vol. 8, No. 9. Р. 1020. doi: 10.3390/cells8091020.

38. González M.E. Vpu Protein: The Viroporin Encoded by HIV-1 // Viruses. 2015. Vol. 7, No. 8. Р. 4352–4368. doi: 10.3390/v7082824.

39. Robinson C.A., Lyddon T.D., Gil H.M., Evans D.T., Kuzmichev Y.V. et al. Novel Compound Inhibitors of HIV-1NL4-3 Vpu // Viruses. 2022. Vol. 14, No. 4. Р. 817. doi: 10.3390/v14040817.