1. 领域背景与文献引入
文献英文标题：Whole genome sequencing of SIV-infected Mauritian cynomolgus macaques identifies candidate loci that may contribute to host control of virus replication；发表期刊：Genome Biology；影响因子：未公开；研究领域：HIV/SIV免疫遗传学、宿主病毒控制机制
人类免疫缺陷病毒（HIV）感染中，多数个体因持续病毒复制、CD4+ T细胞耗竭进展为获得性免疫缺陷综合征（AIDS），但约5%的“精英控制者”能自发将病毒抑制至检测下限。现有研究表明，主要组织相容性复合体（MHC）class I等位基因（如HLA-B27、HLA-B57）是精英控制的核心遗传因素——这类等位基因通过提呈病毒肽段激活CD8+ T细胞，介导感染细胞的细胞毒性清除。然而，MHC的保护作用并非完全外显：部分携带保护型MHC的个体仍会进展为AIDS，提示存在MHC外的修饰基因座调控病毒控制。
毛里求斯食蟹猴（Mauritian cynomolgus macaque, MCM）因500年前的“创始人效应”（founder effect），遗传多样性高度受限（如MHC单倍型仅7种），成为研究复杂临床表型的理想非人类灵长类模型。尽管MCM中保护型M1 MHC单倍型与SIV控制关联，但仍有M1+个体无法控制病毒，其机制未明。本研究旨在通过全基因组测序，解析共享M1 MHC单倍型的MCM中，MHC外基因座对SIV控制的修饰作用，为HIV精英控制的遗传机制提供新见解。
2. 文献综述解析
文献综述围绕“HIV/SIV控制的遗传基础”核心逻辑，系统评述了领域现状与不足：
（1）现有研究的核心结论
- MHC的关键作用：MHC class I等位基因是HIV/SIV控制的主要遗传决定因素，通过提呈病毒肽段激活CD8+ T细胞，介导病毒清除。
- CD8+ T细胞的效应机制：CD8+ T细胞通过细胞毒性作用（如颗粒酶B、穿孔素介导的杀伤）清除感染细胞，其功能差异（如细胞毒性、增殖能力）是控制者与进展者的关键区别。
- MCM的遗传优势：MCM的遗传限制降低了背景变异干扰，适合解析复杂表型（如病毒控制）的修饰基因座。
（2）现有研究的局限性
- 聚焦MHC本身：多数研究仅关注MHC的作用，未系统解析MHC外的修饰基因座。
- 缺乏全基因组分析：传统候选基因研究难以覆盖全基因组范围，易遗漏关键修饰位点。
- 功能验证不足：部分关联研究未通过前瞻性实验验证因果关系。
（3）本研究的创新点
首次利用MCM的遗传优势，通过全基因组测序解析MHC外的SIV控制修饰基因座，并结合回顾性队列分析与前瞻性挑战研究，验证候选基因（如颗粒酶B）的功能。这一框架为HIV精英控制的多基因调控机制研究提供了新范式。
3. 研究思路总结与详细解析
整体框架概括
研究目标：识别共享M1 MHC单倍型的MCM中，影响SIV控制的修饰基因座；
核心科学问题：MHC外的哪些基因座调控SIV控制？
技术路线：回顾性队列（12只M1+ MCM）全基因组测序→全基因组变异密度分析识别候选基因座→聚焦免疫相关基因（颗粒酶B）→前瞻性队列验证修饰作用。
3.1 回顾性队列构建与全基因组测序
实验目的：获取共享M1 MHC单倍型的SIV控制者与进展者的基因组数据，为后续变异分析奠定基础。
方法细节：纳入12只M1+ MCM（6只控制者：52周病毒载量<1000 copies/mL血浆；6只进展者：52周病毒载量>1000 copies/mL），均经直肠接种SIVmac239且未接受抗病毒治疗。采用Illumina HiSeq 2000平台进行90 bp paired-end测序，reads映射到恒河猴参考基因组（rheMac2），平均覆盖深度35×。
结果解读：测序数据经质量控制（Q≥30、覆盖≥10×）后，获得22,526,976 bp的多态性位点；纵向病毒载量分析显示，控制者与进展者的病毒载量在52周后显著分化（
）。
实验所用关键产品：Illumina HiSeq 2000平台、Burrows-Wheeler aligner（BWA）、SAMtools（变异检测）；文献未提及具体试剂品牌，领域常规使用Illumina测序试剂盒、BWA aligner软件。
3.2 全基因组变异分析与候选基因座识别
实验目的：通过全基因组变异密度分析，识别区分控制者与进展者的高变异区域（候选修饰基因座）。
方法细节：利用50 kb bin计算全基因组变异密度，筛选基因组-wide top 5%变异密度的区域；结合Ensembl基因注释与ImmPort数据库，优先聚焦免疫相关基因。
结果解读：共识别到7个候选基因座（chromosome 2、3、7、8、9、10、14），其中chromosome 7的变异密度最高（
），且包含颗粒酶B（gzmb）、组织蛋白酶G等免疫效应基因（
）。MHC区域的变异密度分析验证了M1单倍型的准确性（
）。
实验所用关键产品：SnpEff（变异注释）、VCFtools（变异密度分析）；领域常规使用这些生物信息学工具。
3.3 颗粒酶B等位基因分析与回顾性验证
实验目的：解析chromosome 7上颗粒酶B（gzmb）基因的变异与SIV控制的关联。
方法细节：①通过PCR测序定义gzmb等位基因（基于UTR、外显子、内含子的核苷酸差异）；②分析控制者与进展者的等位基因频率；③采用流式细胞术检测外周血CD8+细胞（CD3+ T细胞、CD3- NK细胞）的GZMB表达（median fluorescence intensity, MFI）。
结果解读：
- 定义了6个gzmb等位基因，其中G1（Mafa-GzmB-01:01:01）在5/6控制者中存在，进展者中完全缺失（
）；
- 回顾性队列中，G1+者的52周病毒载量显著低于G1-（P=0.0001，n=12）；
- G1+者的NK细胞（CD3- CD8+）GZMB表达在感染前（P=0.0163）及急性感染期（14天，P=0.0167）显著高于G1-，但T细胞（CD3+ CD8+）无差异。
实验所用关键产品：BD Biosciences的抗CD3 Alexa Fluor 700（克隆SP34-2）、抗CD8 Pacific Blue（克隆RPA-T8）；Life Technologies的抗GZMB allophycocyanin（克隆GB12）；BD-LSRII流式细胞仪。
3.4 前瞻性队列构建与功能验证
实验目的：验证gzmb等位基因G1对SIV控制的因果修饰作用。
方法细节：构建8只M1+ MCM队列（4只G1+、4只G1-，均为雌性），经直肠接种7000 TCID50 SIVmac239，监测32周病毒载量及GZMB表达。
结果解读：32周时，G1+与G1-组的病毒载量无显著差异（P=0.7101，n=8）；GZMB表达在T细胞与NK细胞中均无差异（
），未验证到G1的修饰作用。
实验所用关键产品：SIVmac239病毒株、BD-LSRII流式细胞仪；领域常规使用SIV病毒株、BD流式抗体。
4. Biomarker研究及发现成果解析
Biomarker定位
本研究的候选Biomarker是毛里求斯食蟹猴chromosome 7上的颗粒酶B（gzmb）等位基因G1（Mafa-GzmB-01:01:01）。筛选逻辑为：
全基因组测序识别高变异密度区域→聚焦免疫相关基因（gzmb）→回顾性队列验证等位基因与病毒控制的关联→前瞻性队列验证因果关系。
研究过程详述
- Biomarker来源：MCM的基因组DNA（外周血单核细胞提取）；
- 验证方法：①全基因组测序与PCR测序定义等位基因；②流式细胞术检测外周血CD8+细胞的GZMB表达；③回顾性（n=12）与前瞻性（n=8）队列的病毒载量关联分析；
- 特异性与敏感性：回顾性队列中，G1+控制者的病毒载量显著低于G1-（P=0.0001，n=12），敏感性（G1+在控制者中的比例）为83.3%（5/6），特异性（G1-在进展者中的比例）为100%（6/6）；但前瞻性队列中无显著差异。
核心成果提炼
- 回顾性关联：首次发现gzmb等位基因G1与SIV控制显著关联，且与NK细胞GZMB表达升高相关；
- 前瞻性验证阴性：未验证到G1的因果修饰作用，提示回顾性关联可能为假阳性（如样本量小、性别差异干扰）；
- 创新性：首次在MCM中用全基因组测序识别gzmb作为SIV控制的候选修饰Biomarker，为HIV精英控制的多基因机制研究提供了新线索。
总结
本研究通过全基因组测序结合回顾性与前瞻性研究，解析了MCM中MHC外的SIV控制修饰基因座，首次关联了颗粒酶B等位基因G1与病毒控制，但未验证到因果关系。研究结果强调了全基因组分析在复杂表型研究中的价值，同时提示候选Biomarker需经严格前瞻性验证。未来研究需扩大样本量、控制性别等变量，进一步解析颗粒酶B及其他候选基因座的功能机制，为HIV疫苗设计提供理论基础。