文/陳根
自1981年6月5日，美國疾病預(yù)防控制中心第一次報道艾滋病（AIDS）以來，此后40年時間里，這種病毒已經(jīng)傳播到世界各地。目前全世界有超過3600萬人感染艾滋病。據(jù)中國疾控中心、聯(lián)合國艾滋病規(guī)劃署、世界衛(wèi)生組織聯(lián)合評估，截至2018年底，我國估計存活艾滋病感染者約125萬，估計新發(fā)感染者每年8萬例左右。
由于引起艾滋病人類免疫缺陷病毒（HIV）可以攻擊人體免疫系統(tǒng)的指揮中樞——CD4 T細胞，從而使人體免疫系統(tǒng)癱瘓造成極高死亡率，所以患者往往需要接受抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法（ART）以控制疾病進展。
更重要的是，HIV作為一種RNA病毒，其基因組具有較高的突變率，這就使得艾滋病的預(yù)防疫苗和治療藥物的開發(fā)變得十分困難。就在今年2月份，被科學界寄予厚望艾滋病候選疫苗HVTN 702臨床試驗宣告失敗。
HIV病毒的高突變率和高耐藥性使得艾滋病成為“不治之癥”。然而，凡事總有例外。大約0.5%的HIV感染者，似乎天然就具有對該病毒的控制能力，無需接受ART治療就能夠很好地抑制病毒在體內(nèi)的復制，這些人被稱為“精英控制者”。此外，2009年NEJM雜志報告的首例“HIV自愈”病例，受到了學界廣泛關(guān)注。而2019年至今，“HIV自愈”病例全球范圍內(nèi)只再添了三例。
精英控制者會給余下的99.5%帶來希望嗎？“HIV自愈”病例又將帶給艾滋研究什么啟發(fā)？
不吃藥的精英控制者
通常情況下，當病毒進入人體時，會受到來自免疫系統(tǒng)的猛烈攻擊。白細胞會立即做出應(yīng)答，釋放抗病毒蛋白，攻擊受感染的細胞并招募后援。然而，HIV卻可以突破免疫系統(tǒng)的極限，并且感染一種很關(guān)鍵的免疫細胞，那就是能幫助身體對抗病原的輔助性T細胞。
HIV會先吸附并穿入細胞，一旦進入細胞后，病毒就會帶上它的酶和遺傳物質(zhì)，向細胞核靠近。其中，逆轉(zhuǎn)錄酶會把病毒RNA轉(zhuǎn)變成一段DNA。這段DNA會插入細胞的基因組，迫使細胞吐出HIV蛋白和遺傳物質(zhì)，生成新的病毒拷貝。
HIV 在感染者體內(nèi)將其遺傳信息插入人類的基因組，就被稱為 “前病毒”。這些前病毒長期存在人體中，等待著合適的“激活” 時機。然后再次大量復制，這也正是HIV難以根除的原因所在。一般而言，HIV感染者需要服用抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法（ART）藥物以抑制病毒復制。
然而，被稱為“精英控制者”的HIV感染者卻無需抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物治療（ART）藥物，即可將血液中的 HIV 病毒保持在無法檢測的水平，甚至長達數(shù)年之久。近日，一項發(fā)表在《自然》雜志的研究給出了答案，這項由華人學者、哈佛醫(yī)學院副教授于旭領(lǐng)導的研究發(fā)現(xiàn)，在這些精英控制者中，病毒經(jīng)常整合到人類基因組的特定區(qū)域，其中的病毒轉(zhuǎn)錄受到抑制。
研究團隊使用最新測序技術(shù)精確繪制了完整的 HIV 基因組在人類基因組中的位置，以此比較了 64 名保持 HIV-1 無藥控制者和 41 名正在接受 ART 治療者細胞中的前病毒。主要有三個發(fā)現(xiàn)：
第一，盡管精英控制者體內(nèi)的前病毒數(shù)量更少，但是基因組完整的前病毒序列占比更高，甚至有4名精英控制者基因組完整的前病毒序列占檢測到的前病毒物種的100%。這意味著，它們在轉(zhuǎn)錄時具有產(chǎn)生感染性病毒顆粒的潛力。值得注意的是，這些前病毒顯示出更有限的突變逃逸證據(jù)，這說明，它們是在疾病過程的早期播種并長期存在的。
第二，在 “精英控制者” 中，45％的原病毒位于 “基因沙漠” 中，即很少發(fā)生轉(zhuǎn)錄的染色體區(qū)域。在接受抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的人中，這一數(shù)字為 17％。
研究人員使用匹配整合位點和前病毒序列（MIP-seq）分析對病毒已整合到宿主基因組中的位點進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，精英控制者中的完整前病毒序列更可能整合到DNA的非蛋白質(zhì)編碼區(qū)域或19號染色體上的KRAB-ZNF基因中。這些區(qū)域由轉(zhuǎn)錄活性較低的異染色質(zhì)組成，通常不利于HIV-1整合。
這意味著HIV被鎖定在細胞的基因組中，并且病毒基因組被阻止用于制造更多病毒，因此無法引起疾病。
第三，研究人員對可及染色質(zhì)區(qū)域（可能進行轉(zhuǎn)錄的區(qū)域）進行了分析，發(fā)現(xiàn)精英控制者的DNA中的病毒整合位點往往離宿主基因組轉(zhuǎn)錄起始位點更遠。這也說明精英控制者的基因組不太可能主動產(chǎn)生病毒轉(zhuǎn)錄物和蛋白質(zhì)。
對精英控制者的研究提供了一種功能性治療（HIV）的可能性的自然原理證明，至少在原則上，通過自然的免疫介導機制，可以自發(fā)地治愈HIV-1感染。當然，目前的研究距離真正揭示無藥感染者自然控制病毒的機制還很遠。但新技術(shù)、新方法的出現(xiàn)，會幫助研究更多揭示 HIV 轉(zhuǎn)錄與整合的方式，為HIV感染者更好地控制體內(nèi)的病毒提供希望。
HIV自愈患者，40年內(nèi)僅4例
學界對精英控制者的研究長達數(shù)十年，與此同時，是自世界首例“自發(fā)痊愈”的艾滋病患者報道后對HIV自愈的高度關(guān)注。目前，已有4例病例出現(xiàn)了HIV DNA消失的情況，因此被認為接近于HIV“根治”。其中3例發(fā)表在了重要期刊，另外一例在AIDS 2020進行了會議報道。
2009年，ENJM雜志報道了首例HIV自愈病例，也被稱為“柏林病人”。2007年，同時患有艾滋病和白血病的Timothy Ray Brown在德國柏林接受了骨髓干細胞移植治療。這名骨髓捐贈者本身含有一種罕見的基因突變（CCR5），這種突變可使免疫細胞對HIV產(chǎn)生抵抗力。
一年后因為白血病復發(fā)，Timothy Ray Brown再一次接受了來自同一個捐贈者的骨髓移植。骨髓移植后，Timothy Ray Brown出現(xiàn)了純合體，并出現(xiàn)了強烈的移植物抗宿主排斥反應(yīng)（GvHD）。而后，兩種疾病均從他體內(nèi)消失，在第一次骨髓移植前一天至后548天，Timothy Ray Brown停止了抗病毒治療，至今未復發(fā)。
十年后，全球出現(xiàn)了第二例HIV自愈病例。2019年3月5日，《Nature》期刊發(fā)表了一篇以“HIV-1 remission following CCR5Δ32/Δ32 haematopoietic stem-cell transplantation”為題的論文，首次介紹了第二例接受干細胞移植治療艾滋病的成功案例——也就是“倫敦病人”。
該HIV患者因罹患霍奇金淋巴瘤接受了CCR5delta32骨髓移植后很快變成了供體純合型，并發(fā)生了輕度GvHD。他在接受骨髓移植后16個月停止了抗病毒藥，在之后的18個月沒有出現(xiàn)病毒反彈。
其外周血病毒載量小于1拷貝/毫升（檢測極限以下）。反應(yīng)其病毒儲藏庫含量大小的金標準檢測方法（VOA法）檢測不到該患者有任何完整的病毒儲藏庫成分。更為重要的是，該病人的HIV抗體滴度逐漸減少，最終發(fā)生了血清轉(zhuǎn)陰，這一現(xiàn)象也是在柏林病人之后第二次出現(xiàn)。
今年Nature雜志再報道了一例HIV自愈病例，被稱為舊金山病人這個病例是唯一一例未接受任何治療而自發(fā)治愈的病例，是一個精英控制者的極端情況。該病人1992年確診HIV，但始終沒有服藥。該病人1995-2019年24年時間進行了34次病毒載量檢測，病毒載量始終低于檢測極限。
其基因組中雖然有整合的HIV，但1.5 billion PBMC中沒有完整的HIV全長DNA，14 million resting CD4中沒有完整的HIV全長DNA；用qVOA方法檢測的340 million resting CD4中沒有釋放出復制全能型HIV。這個特殊病例作為一種精英控制者的極限情況，說明了通過宿主免疫和病毒相互作用，HIV感染也可以出現(xiàn)一種自限性消除，即HIV也可以自發(fā)痊愈。
最后一例“圣保羅病人”在AIDS 2020進行了會議報道，這個病例來自于巴西2014年開展的SPARC-7臨床試驗。該治愈試驗給予了30名受試者應(yīng)用了DTG + CCR5抑制劑Maraviroc + 一種儲藏庫激活劑煙酰胺（NAM）。
其中一名35歲患者，2012年10月確診HIV感染，2012年12月開始AZT/3TC+EFV抗病毒治療。該患者2015年9月進入上述SPARC-7研究，2016年9月研究結(jié)束，2019年3月開始實驗性停藥ATI?；颊咴谠囼炂陂g，發(fā)生了短暫blip，證明儲藏庫可能被NAM釋放。
ATI病毒載量不反彈是評價HIV治愈的金標準，該患者在ATI期間，其病毒載量均檢測不到。神奇的是，在ATI之前，NAM治療之后，這個患者HIV DNA逐漸檢測不到，而應(yīng)用VOA assay不能釋放出HIV病毒，說明其儲藏庫逐漸消失。更神奇的是，在ATI階段患者的HIV抗體逐漸轉(zhuǎn)陰，而CD8細胞激活減少。
從學術(shù)角度，個案有時會成為診斷和治療的突破點。而無論是精英控制者還是HIV自愈患者，這一獨特的群體都提供了某種概念上的證明。我們依然沒有辦法完全從體內(nèi)清除HIV，甚至離HIV的治愈也還有很長的路要走。但是，這些證明都展現(xiàn)了對戰(zhàn)勝艾滋的希望，讓人類離結(jié)束這場與艾滋病長達40年的拉鋸戰(zhàn)一近再近。
