HIV-1進入人體細胞以后，病毒RNA逆轉錄成cDNA，這種雙鏈DNA作為整合前體（pre-integration complex, PIC）的組成部分穿過細胞核并整合到宿主的基因組中。整合的病毒基因被轉錄，繼而合成病毒蛋白，完成病毒復制周期。然而，在感染的細胞中，除了整合的DNA外，還有多種形式的未整合的cDNA。

1、整合的HIV-1 DNA

由HIV-1編碼的整合酶介導的“整合”，是逆轉錄病毒感染的標志，整合的前病毒DNA是細胞中HIV-1 DNA最穩定的一種形式。早期有報道稱，HAART治療48周后，HIV-1 DNA載量急劇下降。這種減少是由于未整合的形態被清除，而整合的DNA在此期間沒有顯著減少。考慮到整合對HIV-1復制和潛伏期的重要性，對整合HIV-1 DNA的準確測量被認為是評價儲存庫大小的更好指標。據報道，盡管HIV-1精英控制者和接受HAART治療的患者群體都無法檢測到HIV-1RNA病毒載量，但精英控制者整合的HIV-1 DNA水平明顯低于接受HAART治療的患者，這與精英控制者擁有更小的病毒儲存庫這一結論相一致。

2、未整合的HIV-1 DNA

未整合的HIV-1 DNA包括環狀DNA和線性DNA。線性DNA可以整合到宿主染色質中，也能以不整合的形式存在,而宿主的某些分子也會降解線性DNA，所以線性DNA呈不穩定狀態。環狀HIV-1 DNA包括1-LTR環和2-LTR環兩種形式。1-LTR環是通過線性DNA在LTR段的同源重組或通過中斷的逆轉錄中間體連接而形成。1-LTR環主要存在于HIV-1感染細胞的細胞核中，也有約10%的1-LTR環在細胞質中發現。2-LTR環是由DNA修復宿主因子非同源末端連接(non-homologous end joining, NHEJ)產生，僅存在于細胞核中。未整合的DNA沒有復制的起點，也不能在細胞分裂期間被復制，因此并不能維持病毒的感染性。但是，證據表明，未整合的DNA可以具有轉錄活性，并在包括靜息CD4 +T細胞在內的幾種細胞中觀察到產生早期病毒RNA和蛋白質。另有最新的報道，2-LTR環可能是HIV-1前病毒整合的儲備來源。因此，環狀DNA，特別是2-LTR環，雖然其穩定性還存在爭議，但其定量已被作為預測治療效果以及產生耐藥的標志，同時也可以為整合酶研究提供線索。

（中國疾控艾防中心 姚均）

參考文獻：

[1] Orlandi C, Canovari B, Bozzano F, et al. A comparative analysis of unintegrated HIV-1 DNA measurement as a potential biomarker of the cellular reservoir in the blood of patients controlling and non-controlling viral replication[J]. J Transl Med, 2020,18(1):204.DOI:10.1186/s12967-020-02368-y.

[2]Richetta C, Thierry S, Thierry E, et al. Two-long terminal repeat (LTR) DNA circles are a substrate for HIV-1 integrase[J]. J Biol Chem, 2019,294(20):8286-8295.DOI:10.1074/jbc.RA118.006755.

[3]Avettand-Fenoel V, Bayan T, Gardiennet E, et al. Dynamics in HIV-DNA levels over time in HIV controllers[J]. J Int AIDS Soc, 2019,22(1):e25221.DOI:10.1002/jia2.25221.