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艾滋病毒研究人的展望

2023-06-09 分类:百科

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杰伊·列维,最早分类出艾滋病毒,并发表论文的科学家之一。在面对当今这复杂的学术领域,列维提出了自己对研究艾滋病的担忧和看法。

1艾滋病毒研究人的展望

艾滋病最早在临床上被发现是在1981年,其病原体在1983年被确定。至今三十多年过去了,科学家们仍在寻找预防和治疗艾滋病的办法。尽管取得了不少进展,但一位权威科学家担心艾滋病研究可能已经误入歧途。

在艾滋病最早的爆发中,美国加州大学旧金山分校的杰伊·列维(Jay Levy)和三四名同事在许多压力之下从病人的血液里分离出了HIV。他们是最早发表论文报告发现艾滋病病原体的三个研究小组之一。自那之后,列维一直专注于艾滋病的研究。在这种疾病被发现十年的时候,列维说人类对它的认识只是“二年级水平”;在三十年的时候,他认为人们也才到“五年级水平”。

现在,列维担心人们一些考虑问题的方向是跑偏的。“我的担心是,对于艾滋病和HIV的研究方向和某些观点是误入歧途的,研究者必须停下来,然后根据科学所指引的方向前进。”列维最近对记者说。

一年半之前,在一次杂志主办的学术会议上,列维首次表达了他的一些担心。会后,《分子医学动态》的主编找到列维,约请他把自己的观点写成文章发表出来。

于是,列维写了一篇文章,它发表在2015年4月份的《分子医学动态》上。其中,列维一共整理出了六条研究者对于艾滋病和HIV的错误观念,并认为研究者对某些思路的忽视会“威胁到HIV感染的长期解决方案”。

人体的防线

几十年过去了,列维仍然清晰地记得当年艾滋病刚刚被发现的时候,每一个来到实验室的患者都对生存充满了绝望。艾滋病就像是死刑判决。但随着时间的推移,研究者们发现,某些艾滋病患者是可以控制好HIV感染的,他们并不需要治疗。具体来说,HIV-1型感染者中有5%到8%的人能至少控制病毒10年,有些人能够长达35年。还有一些人多次暴露于HIV却能够免于感染。

HIV感染就意味着死亡吗?这是列维指出的第一个错误观念。“许多被感染的人都不需要治疗就能过正常的生活。对这种看起来减弱了的病毒感染进行研究,会让我们学到很多。”列维表示。

这一发现其实并不是近几年才有的。早在1996年,就有研究者发表文章指出了这一现象,并将原因指向了人体的先天性免疫响应。当时,研究者提出疑问:这是否意味着“大自然已经替我们完成了实验”?2001年,列维再次提出这一观点。在HIV入侵人体的几分钟时间内,先天性免疫响应会发挥作用,试图阻断病原体。如果这一行动没有成功,那么获得性免疫会在接下来的几天到几周中与HIV斗争。

在防御的过程中,先天性免疫细胞会制造细胞因子来直接控制病毒,以及影响获得性免疫响应的程度。因此,先天性免疫响应是人体对付外界入侵微生物的第一道防线,在对抗艾滋病的研究中,它的重要性应该与获得性免疫等同——这是列维强调的第二点。

他指出,如果能用疫苗来提升早期的先天性免疫响应,那么这对于对抗HIV将会是很重要的。

不过,即便已经有了三十多年的研究经验,人类仍然并不完全清楚免疫系统是如何对HIV入侵做出响应的。这是一个涉及多种细胞和多个机制的复杂过程。有一类叫做CD8+的T淋巴细胞很长时间以来受到科学家的关注,因为它被认为能够杀死被HIV感染了的细胞。

而列维强调,CD8+细胞并不见得杀死被感染的细胞,而是可以通过某些细胞因子(CAF)抑制病毒,让病毒无法繁殖,细胞也不必死亡。在临床上,属于此种情况的病人会保持一种相对健康的状态。正是由于这样一种机制能够应对所有亚型的HIV,列维认为从这个角度来研究艾滋病疫苗是很重要的。

寻找治愈方法

在对艾滋病的治疗中,抗逆转录病毒治疗(ART)是一种被广泛应用的方法。根据2013年发表的一项研究,ART能够快速大幅度提高成人病患的寿命;在2004年到2011年间,这一疗法让非洲南部某地区的患者寿命提高了11.3年。

在实际操作中,一个人一旦被确诊感染HIV就很可能被医生开出ART的处方。然而列维认为,这样的做法并不正确。他在最近的文章中提出,“不管病毒复制的情况而一刀切地采用疗法,这是否会免除伤害,是并不清楚的。”长期的ART治疗可能会产生副作用,包括肝和肾的紊乱。就像前面提到的那样,一些人虽然被HIV感染,但是病毒在体内是被抑制的。列维说,问题的关键在于,究竟是这种低水平的病毒复制对身体所带来的伤害大,还是疗法的副作用对身体的伤害大。

他并不建议对所有感染者都使用ART疗法。这是列维提出的第四点。“让人终生接受ART疗法,就像是无穷尽地让人做化疗。”他写道。

同时,列维也建议他的同行们慎将ART当作预防艾滋病的手段来运用。这似乎是一种趋势:ART近些年开始被越来越多地用在了HIV阴性的人身上,以达到预防的目的。然而列维认为这也是歧途,只是在追求短期效益。他担心具耐药性的病毒可能会由此产生。

在艾滋病的预防上,自1980年代初,研究者就在寻找疫苗。三十多年过去了,进展并不顺利。在众多一期、二期、三期的实验中,只有一个达到了有限的保护,有效率也仅仅是31%。现在,众多的研究项目将注意力放在寻找更好的抗体来消除病毒上。有少数研究曾经着眼于先天性免疫响应,但并不成功,这个方向也随之变得不被重视。

列维认为,实际上,先天性免疫的方向与获得性免疫的方向是同等重要的。“一些人多次经生殖液乃至血液途径暴露于HIV却并未被感染。是什么因素给了他们保护?”列维问道,“再者,一种灭活疫苗在预防猫的慢病毒感染上起到了作用,这种疫苗显示出了用于预防马传染性贫血的前景。这条路线是否对HIV有用?”马传染性贫血是发生在马匹中的一种病,其与艾滋病有诸多相似之处。

在寻找艾滋病治愈方法的道路上,研究者们采取了各种不同的路径。但列维指出,其中“一个流行的策略并不是建立在坚实的实验基础上的”。这个策略,是研究者们设法通过激活休眠的HIV病毒来杀灭它们。

艾滋病治疗中的一个巨大挑战,就在于大量的HIV是可以在免疫细胞中呈休眠状态的,它们分布在病人全身,免疫系统无法识别,而治疗一旦停止,它们就会全面反攻。一些研究者认为,如果能够激活这些休眠的病毒,让它们复制HIV,那么免疫系统就可以识别出它们;同时,它们一旦制造出新的HIV,被感染的细胞就会死亡,其他的医学干预则可以杀死病毒。

不过,列维认为这种策略缺乏科学基础。“对HIV的初步研究显示,病毒的复制并不一定会带来细胞的死亡。”他说。

对于一种能够将自身嵌入细胞基因中去的病毒,如何能够杀灭它们,这个挑战需要研究者更多的理解。这是列维强调的最后一点。他认为,最有可能取得成功的方向,仍然是提升免疫系统的响应。现在已经有研究者在用基因编辑的方法来模仿“柏林病人”的状况。

2008年,一位名叫蒂莫西·布朗(Timothy Brown)的HIV感染者被报告在经过两次干细胞移植后,艾滋病被“治愈”了。他被医学界称为“柏林病人”。移植手术中的捐赠者,是一个对HIV免疫的人。

“(基因编辑)这种策略可能会带来对HIV的长效控制,就像在健康的长期生还者身上看到的那样。”列维说,“在这种情况下,病毒的复制和它的潜在的有害影响可以被避免。根本上来说,被感染的人是‘功能性治愈’的。”

识别“抗病毒因子”

“我所说的这几点对于中国来说都很重要。”列维对南方周末记者表示。他是包括中国在内的许多国家的艾滋病顾问。“我很担心人们的主要前进方向没有在以免疫为基础的疗法上。”他说这是他整篇文章所重点强调的,“显然,如果制药公司能够观察长期幸存者,然后利用这些信息来研发免疫学的疗法,那会是非常好的,我觉得那会比现在的抗逆转录病毒疗法的毒性低很多。”

“因为免疫系统是复杂的,大多数公司不愿意投身这个领域,而更愿意仅仅研发新的抗病毒药物。”他继续说,“制药公司需要认识到的是,如果他们去理解免疫系统,那么他们的方向就不单是针对HIV感染的,还会包括其他病毒感染以及癌症和自身免疫性疾病。”

列维自己的实验室目前正在试图找到CD8+细胞所释放出的“抗病毒因子”(CAF)。这些蛋白的量非常小,是皮克(10的负12次方克)量级的,如果没有几公升的材料,那么连质谱测量也无法找到它们。“以实验室所培养的免疫细胞是很难做到这一点的,”列维说,“但我们仍然在取得进展,希望能够识别出这种蛋白。”

2科学家证实艾滋病起源黑猩猩

由美国、欧洲和喀麦隆科学家组成的一个国际研究小组25日说,他们通过野外调查和基因分析证实,人类艾滋病病毒HIV-1起源于野生黑猩猩,病毒很可能是从猿类免疫缺陷病毒SIV进化而来。

SIV是目前已知与人类艾滋病病毒最接近的病毒。此前科学家猜测,艾滋病病毒是SIV从黑猩猩“跃迁”到人类身上的产物。但迄今SIV只在驯化后的黑猩猩身上找到,因此有观点认为,SIV也可能是人类艾滋病病毒“跃迁”到黑猩猩身上形成的。

美国阿拉巴马大学的比特里丝·哈恩等人在25日出版的新一期《科学》杂志网络版上发表论文说,他们在中非的喀麦隆南部森林中搜集野生黑猩猩的粪便并进行基因分析,证明SIV病毒早已存在于野生黑猩猩群落中。他们认为这揭开了艾滋病病毒起源之谜。

研究人员说,他们在喀麦隆的10处森林地带搜集了599份野生黑猩猩的粪便样本,并用基因分析方法检测粪便样本中所含的病毒抗体。他们发现,不少当地的野生黑猩猩粪便带有SIV病毒抗体和病毒的核酸碎片,表明野生黑猩猩已广泛受到这种病毒感染,部分黑猩猩群落的SIV感染率高达29%至35%。

此外,野生黑猩猩身上的SIV病毒样本,与人类艾滋病病毒基因“惊人”相似,足以表明两者的同源性。研究人员因此推断,SIV病毒是艾滋病病毒的“祖先”。

哈恩等人认为,最早的SIV病毒实际上感染的是当地的白眉猴等猿猴,而后跨物种传染给黑猩猩。其中一些SIV病毒在黑猩猩身上继续变异,拥有感染人类的能力而形成艾滋病病毒。由于当地一些人猎食黑猩猩,在与黑猩猩的密切接触中感染上艾滋病病毒,然后病毒通过性传播、血液传染等方式扩散,最终成为全球性“瘟疫”。

科学家警告说,目前SIV病毒已演化出多个毒株,而且很可能已产生能感染人类的新毒株并引发类似艾滋病的传染病,人类对此不可掉以轻心。

3科学家发现全新的艾滋病治疗方法

加拿大和美国的研究人员找到了一种治疗艾滋病全新方法。新方法将定向化疗方法与目前较为普遍使用的高效抗逆转录病毒疗法结合使用,为治疗艾滋病提供了一个新的可能。

参与研究工作的麦吉尔大学血液学家基恩·罗迪教授认为,该项研究成果首次证明所谓的艾滋病病毒潜伏池现象并不是因为抗逆转药物缺乏效力,而是由于病毒隐藏在两种不同类型的长寿命CD4记忆免疫细胞内。艾滋病病毒潜伏池有几种类型,每一种类型潜伏池都需要不同的治疗方法来消除它们。一旦病毒隐藏在这些潜伏池细胞里,它们就会对其产生依赖。如果细胞存活,病毒就可以存活,但如果细胞死亡,则病毒也无法存活。因此,消灭这些免疫细胞就能够杀灭这些隐藏其中的病毒。现存的高效抗逆转录病毒疗法可以杀灭在体内流传的病毒,但是无法对付隐藏在潜伏池细胞内的病毒。主持研究工作的蒙特利尔大学塞卡里教授表示,该研究结果与用于治疗白血病采取的策略相似,即同样是定向化疗,并同时与定向免疫治疗相结合。这种方法既可以杀灭细胞中的病毒,同时也为免疫系统留出时间再生健康细胞。

迄今为止,抗艾滋病治疗的疗效一直不甚理想,原因是病毒隐藏在免疫系统细胞里,而目前使用的高效抗逆转录病毒疗法对躲藏在免疫细胞内的病毒无计可施。加拿大和美国的研究人员成功地识别出那些躲藏有病毒的细胞,找到了病毒可以逃避现有治疗的“隐身”机理。

据参与研究工作的科学家介绍,这种新的治疗方法既可以杀灭在人体内四处游荡的病毒,还能够杀灭隐藏在免疫细胞内的病毒。该项研究成果的价值在于它为全世界研究艾滋病治疗的科学家指明了前进的方向,为找到一种全新的具有创新性的艾滋病治疗方法奠定了基础。相关文章发表在6月21日出版的《自然医学》杂志上。

研究人员认为,目前所得到的成果为开发出全新的抗艾滋病毒治疗方法提供了一个重要的选项,但要进入实际应用还需要若干年进一步的研究工作。

4科学家发现人体内艾滋病病毒藏身处

记忆T细胞是一些艾滋病病毒的藏身天堂。

细胞活着,病毒也就活着;细胞死亡,病毒也就死亡;病毒增殖也完全依赖于细胞的分裂。

摧毁记忆T细胞,也就可以摧毁“躲藏”起来的艾滋病病毒。

加拿大和美国研究人员21日在英国《自然—医学》发表论文称,他们发现了可能会彻底治愈艾滋病的新方法,艾滋病将有可能不再是不治之症。

治愈艾滋病的关键在于找到艾滋病病毒潜伏池——艾滋病病毒在人体内的藏身之地。研究人员说,他们找到了这种潜伏池,即记忆T细胞,这是一种人体免疫细胞,尽管它是一些艾滋病病毒的藏身天堂,但也在一定程度上能限制这些病毒的活动。

研究人员发现,一旦艾滋病病毒藏身到记忆T细胞中,它的命运就与记忆T细胞休戚相关:细胞活着,病毒也就活着;细胞死亡,病毒也就死亡;病毒增殖也完全依赖于细胞的分裂。因此,摧毁记忆T细胞,也就可以摧毁“躲藏”起来的艾滋病病毒。

研究人员提出了结合化学疗法和抗逆转录病毒疗法来治疗艾滋病的新方法,其中,抗逆转录病毒疗法可杀灭人体内大部分艾滋病病毒,而化学疗法则专门针对“躲藏”在记忆T细胞中的艾滋病病毒,这使得艾滋病病毒在人体中再无藏身之地。

记忆T细胞

人体免疫的第三道防线中分为两部分,一是体液免疫,二是细胞免疫。细胞免疫的细胞有两种,一种是T细胞,一种是B细胞。

T细胞分裂和分化后,会分别形成记忆T细胞和效应T细胞,而记忆T细胞则会在下一次抗原入侵时再次将记忆中的杀毒方法再次调动出来,再次杀灭抗原。

有的记忆T细胞的有效期很短,像流感、乙肝等。但有的有效期则是终生的,像天花。

5科学家俞君英研究治疗白血病艾滋病的万能细胞

近日,参与这项研究的美国威斯康星大学麦迪逊分校研究小组领衔人员、华人女科学家俞君英返回故乡——浙江诸暨,看望阔别12年的父母亲人,并抽出宝贵时间拜会老师校友,介绍科研进展,勉励母校学生。记者借此机会进行采访,瞥见了干细胞研究领域的一番天地,更见识了女科学家的不凡精神。

俞君英:1974年生于诸暨市阮市镇檀溪村一个普通农家,曾就读于朱家站初中、湄池中学,1997年从北京大学毕业后赴美留学,并获得博士学位,2003年起在美国威斯康星大学麦迪逊分校汤姆森实验室工作,开始干细胞研究。2007年11月20日,她与人合作在世界顶尖学术刊物《科学》杂志上发表论文,宣布成功把人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的新型"万能细胞"。这项研究被称为是一项里程碑式的重大突破,为干细胞研究在医学领域的广泛应用开辟了道路。

胚胎干细胞:胚胎干细胞被称为"万能细胞",它可以分化出皮肤细胞等各种组织细胞。但人类胚胎干细胞研究存在巨大的伦理争议,在很多国家也被法律禁止。而且从科研角度来看,涉及人类胚胎干细胞的克隆技术操作难度非常大,卵子的来源也是个问题。相比之下,利用基因技术"仿制"胚胎干细胞,技术操作上相对容易,成本也会低得多。

做科学研究要有平常心

"我觉得得不得奖并不重要,关键是能造福他人。"当记者祝贺俞君英的科研成就时,她回答得很朴实。她说,当这一成果发表时,全球多家权威媒体报道,称此项研究有可能得诺贝尔奖,对此,她当时就以很平常的态度来对待。

俞君英介绍,她现在依旧在实验室专门研究"万能细胞"的实际应用。"其实,做科学真的很辛苦,除了要有智力、毅力、耐力和一定的承受能力,最重要的是要有一颗平常心。因为,就科学实验而言,过程远比结果重要,科学实验总是面临着这样的境地:不断实验,不断失败,不断重复,许多时候,失败的几率在99%以上,成功的几率在1%以下。但其实,成功就是靠一次次的失败来推动的。所以,我不会因为获奖觉得自己有多成功,也不会因为不获奖而觉得失败了。科学研究的本意是通过自己的研究,对人类有益。"俞君英诠释她的"科学观"。

至今单身的俞君英称,回到亲人身边,看到挂念已久的父母,这真的是太好了。这次相聚会让她在日后更专注于研究。

有望治疗艾滋病白血病

俞君英表示将继续完善人类干细胞改组的方法,最近几年的工作目标是希望通过自己的努力早日将万能细胞应用于疾病治疗,借助细胞移植的手段,攻克心脏病、脊椎损伤等器官缺损疾病的治疗难关。

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