×

潜在感染(CD4^{+})T细胞的病毒库能用抗逆转录病毒HIV药物根除吗? (英语) Zbl 1231.92044号

摘要:感染人类免疫缺陷病毒的大多数细胞是活化的(CD4^{+})T细胞,可以用抗逆转录病毒药物治疗。然而,根除的一个障碍是存在病毒库,例如潜在感染的(CD4^{+})T细胞。这些细胞可能对抗逆转录病毒药物不太敏感,并且在治疗期间可能维持在低水平。我们介绍了一个描述T细胞和药物相互作用的脉冲微分方程模型。我们做出了一个极端的假设,即潜伏感染的细胞不受药物的影响,以回答研究问题:使用当前的抗逆转录病毒疗法可以根除潜伏感染细胞的病毒库吗?我们分析了有无药物的模型,结果表明,如果服药频率足够高,那么未感染的CD4^{+}T细胞数量接近未感染免疫系统中的T细胞数量。特别是,这意味着潜在储层将被消除。由此可见,随着药物的充分应用,潜伏感染的细胞无法独自维持病毒库。我们用数值模拟来说明结果。

MSC公司:

92 C50 医疗应用(通用)
34A37飞机 脉冲常微分方程
65立方厘米20 概率模型,概率统计中的通用数值方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Aggarwala BD(2007)艾滋病病毒爆发可能不是偶然的。远东数学科学杂志25(3):633–647·Zbl 1130.92028号
[2] Arlen PA、Brooks DG、Gao LY、Vatakis D、Brown HJ、Zack JA(2006)激活潜在感染细胞后人类免疫缺陷病毒的快速表达。《维罗尔杂志》80卷(3期):1599–1603·doi:10.1128/JVI.80.3.1599-1603.2006
[3] Bainov DD,Simeonov PS(1989),脉冲效应系统。奇切斯特Ellis Horwood有限公司
[4] Bainov DD,Simeonov PS(1993),脉冲微分方程:周期解和应用。Longman Scientific and Technical,Burnt Mill,纽约,哈洛
[5] Bainov DD,Simeonov PS(1995)脉冲微分方程:解的渐近性质。世界科学,新加坡
[6] Blankson JN,Persaud D,Siliciano RF(2002)HIV-1感染中病毒库的挑战。医学年度回顾53:557–93·doi:10.1146/annurev.med.53.082901.104024
[7] Chun TW、Carruth L、Finzi D、Shen X、DiGiuseppe JA、Taylor H、Hermankova M、Chadwick K、Margolick J、Quinn TC、Kuo YH、Brookmeyer R、Zeiger MA、Barditch-Crovo P、Siliciano RF(1997)《HIV-1感染中潜在组织蓄水池和全身病毒载量的量化》。自然387:183-188·数字对象标识代码:10.1038/387183a0
[8] Chun T-W,Fauci AS(1999)《艾滋病毒潜在宿主:消灭病毒的障碍》。美国国家科学院院刊96:10958–10961·doi:10.1073/pnas.96.20.10958
[9] Chun T-W、Justement JS、Lempicki RA、Yang J、Dennis G、Hallahan CW、Sanford C、Pandya P、Liu S、McLaughlin M、Ehler LA、Moir S、Fauci AS(2003)病毒性与非病毒性HIV感染个体中潜伏感染、静止CD4+T细胞的基因表达和病毒生成。国家科学院院刊100(4):1908–1913·doi:10.1073/pnas.0437640100
[10] Chun T-W、Nickle DC、Justement JC、Large D、Semerjian A、Curlin ME、O'Shea MA、Hallahan CW、Daucher M、Ward DJ、Moir S、Mullins JI、Kovacs C、Fauci AS(2005)艾滋病毒感染者长期接受有效抗病毒治疗,不断补充其病毒库。临床研究杂志115(11):3250–3255·doi:10.1172/JCI26197
[11] Culshaw RV,Ruan S,Webb G(2003)HIV-1细胞间传播的数学模型,包括时间延迟。数学生物学杂志46:425–444·Zbl 1023.92011年 ·doi:10.1007/s00285-002-0191-5
[12] Curlin ME、Iyer S、Mittler JE(2007)HIV-1感染诱导治疗的最佳时机和持续时间。公共科学图书馆计算生物学3(7):e133·doi:10.1371/journal.pcbi.0030133
[13] d'Onofrio A(2002)SEIR流行病模型中脉冲接种策略的稳定性。数学生物科学179:57–72·Zbl 0991.92025号 ·doi:10.1016/S0025-5564(02)00095-0
[14] Fernández-Montero JV(2008)蛋白酶抑制剂单药治疗与标准三联疗法相比表现不佳。艾滋病修订版10:62–63
[15] Finzi D、Blankson J、Siliciano JD、Margolick JB、Chadwick K、Pierson T、Smith K、Lisziewicz J、Lori F、Flexner C、Quinn TC、Chaisson RE、Rosenberg E、Walker B、Gange S、Gallant J、Silicano RF(1999)CD4+T细胞的潜在感染为HIV-1的终身持续性提供了机制,即使是在接受有效联合治疗的患者中也是如此。国家医学5:512–517·数字对象标识代码:10.1038/8394
[16] Hadjiandreou M,Conejeros R,Vassiliadis VS(2007),HIV感染动态模拟的长期模型构建。数学生物科学与工程4(3):489–504·Zbl 1130.92038号
[17] Janeway C、Travers P、Walport M、Shlomchik MJ(2001)《免疫生物学5:健康和疾病中的免疫系统》。Garland Publishing,纽约
[18] Jones LE,Perelson AS(2007)接受抗逆转录病毒治疗的HIV感染患者的短暂性病毒血症、血浆病毒载量和库补充。《获取免疫缺陷综合征杂志》45(5):483–493·doi:10.1097/QAI.0b013e3180654836
[19] Kirschner D、Lenhart S、Serbin S(1997)《HIV化疗的最佳控制》。数学生物学杂志35:773–792·Zbl 0876.92016号 ·doi:10.1007/s002850050076
[20] Krakovska O,Wahl LM(2007)HIV的最佳药物治疗方案取决于依从性。《Theor生物学杂志》246:499–509·doi:10.1016/j.jtbi.2006.12.038
[21] Lakshmikantham V,Bainov DD,Simeonov PS(1989)脉冲微分方程理论。新加坡世界科学
[22] Mittler J、Suzer B、Neumann A和Perelson A(1998),延迟病毒产生对HIV-1感染患者病毒动力学的影响。数学生物科学152:143–163·Zbl 0946.92011号 ·doi:10.1016/S0025-5564(98)10027-5
[23] Nelson P、Mittler J、Perelson A(2001)药物疗效和病毒生命周期的消蚀阶段对HIV病毒动力学参数估计的影响。《获得性免疫缺陷综合征杂志》26:405–412
[24] Nelson P、Murray J、Perelson A(2000)HIV-1发病机制模型,包括细胞内延迟。数学生物科学163:201–215·Zbl 0942.92017号 ·doi:10.1016/S0025-5564(99)00055-3
[25] Nelson P,Perelson A(2002)HIV-1感染延迟微分方程模型的数学分析。数学生物科学179:73–94·Zbl 0992.92035号 ·doi:10.1016/S0025-5564(02)00099-8
[26] Perelson AS、Essunger P、Cao Y、Vesanen M、Hurley A、Saksela K、Markowitz M、Ho DD(1997),联合治疗期间HIV-1感染间隔的衰退特征。自然387:188–191·数字对象标识代码:10.1038/387188a0
[27] Ramratnam B、Mittler JE、Zhang L、Boden D、Hurley A、Fang F、Macken CA、Perelson AS、Markowitz M、Ho DD(2000年)。在长期抗逆转录病毒治疗期间,具有复制能力的HIV-1潜伏库的衰变与残余病毒复制的程度呈负相关。国家医学6:82–85·数字对象标识代码:10.1038/71577
[28] Sedaghat AR、Siliciano JD、Brennan TP、Wilke CO、Siliciano RF(2007)《HAART患者静止CD4+T细胞储备补充限制》。公共科学图书馆·病理学3(8):e122·doi:10.1371/journal.ppat.0030122
[29] Shi V,Tridane A,Kuang Y(2008)一种基于病毒负荷的细胞自动机方法,用于建模HIV动力学和药物治疗。《Theor生物学杂志》253(1):24–35·Zbl 1398.92253号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2007.11.005
[30] Smith RJ,Wahl LM(2004)具有脉冲药物作用的HIV-1感染免疫模型中蛋白酶和逆转录酶抑制的不同作用。《公牛数学生物学》66(5):1259–1283·Zbl 1334.92239号 ·doi:10.1016/j.bulm.2003.12.004
[31] 史密斯?RJ(2008)在理论HIV模型中明确说明抗逆转录病毒药物摄取,预测了仅蛋白酶治疗的长期失败。《Theor生物学杂志》251(2):227–237·Zbl 1398.92152号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2007.11.032
[32] 史密斯?RJ,Schwartz EJ(2008)《预测细胞毒性T淋巴细胞HIV疫苗的潜在影响:你应该多久接种一次以及疫苗的强度》。数学生物科学212:180–187·Zbl 1138.92020号 ·doi:10.1016/j.mbs.2008.02.001
[33] Thieme HR(1992)渐近自治微分方程的收敛结果和Poincaré-Bendixson三分法。数学生物学杂志30:735–763·Zbl 0761.34039号 ·doi:10.1007/BF00173267
[34] Wodarz D,Nowak MA(2002)HIV发病机制和治疗的数学模型。生物论文24:1178–1187·doi:10.1002/bies.10196
[35] Wu H,Ding AA(1999)《体内HIV-1人群动态:艾滋病临床试验病毒学数据的适用模型和推断工具》。生物计量学55:410–418·Zbl 1059.62735号 ·doi:10.1111/j.0006-341X.1999.00410.x
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。