关于艾滋病毒/艾滋病的四项重要发现,为研发疫苗带来希望

A nurse prepares a H1N1 flu vaccine shot at a hospital in Budapest November 20, 2009. Health authorities have designated inoculation centres to facilitate access to vaccines against the H1N1 virus, Health Minister Tamas Szekely announced on Tuesday. He said 30 such centres will start test operations by the end of this week, and 200 such points will be operating across Hungary by the end of next week. REUTERS/Karoly Arvai (HUNGARY HEALTH) - GM1E5BK1N5T01
Despite the goals of a vaccine remain elusive, the research being done makes them appear increasingly likely.Image: REUTERS/Karoly Arvai
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艾滋病毒仍是非洲大陆最棘手的健康挑战之一。人们在了解这种病毒、参与控制病毒的免疫机制,以及研发治疗和预防艾滋病毒的新型抗逆转录病毒药物与疫苗方面,正取得巨大进展。

但要克服这场疫情造成的健康和经济重创,仍有大量工作要做。非洲研究人员一直在开展前沿研究,致力于解决这些问题。撒哈拉以南非洲结核病/艾滋病毒卓越研究网络一直走在这项研究的前沿,并就病毒如何传播,以及哪些免疫机制能使一些人在不使用抗逆转录病毒药物的情况下控制病毒,提供了一些重要见解。

这些知识有望转化为有效疫苗或其他新型干预措施,以阻止病毒传播,或实现功能性治愈,使患者至少在一段时间内无需服用抗逆转录病毒药物也能生活。

尽管疫苗或治愈方法的目标仍未实现,正在开展的研究让这些目标看起来越来越有望实现。

Image: 路透社

免疫系统至关重要

我们研究的一项重要内容是我们的研究与其他研究人员合作,了解人体通过哪些机制控制艾滋病毒,尤其是在感染早期。

我们的研究表明,几乎所有人在感染艾滋病毒后的几周内,都会通过一种名为细胞毒性T淋巴细胞(又称杀伤性CD8 T细胞)产生强有力的免疫反应。这些细胞能够部分抑制艾滋病毒。

但大多数人接触病毒后,其免疫系统主要倾向于应对艾滋病毒中变异性很高的区域。这使病毒能够轻易改变自身,从而逃避免疫识别。

急性感染期产生的杀伤性CD8 T细胞也存在严重缺陷。它们会迅速衰竭并死亡,使病毒得以持续存在。

但我们发现了一个有趣的转折。一些人的遗传特征有助于产生非常强大的CD8杀伤性T细胞免疫反应。这些罕见个体无需服用抗逆转录病毒药物就能控制病毒。还有少数人似乎不依靠CD8杀伤性T细胞也能控制病毒,我们正在全力追查这些个体控制病毒的机制。

这项开创性研究至关重要,因为了解免疫系统如何通过杀伤性T细胞或其他机制控制病毒,可能有助于研发有效的艾滋病毒疫苗或治愈方法。

艾滋病毒会逃避免疫压力,或适应免疫压力

我们的研究表明,艾滋病毒非常善于逃避人体对病毒的免疫反应。它主要通过产生突变使自身无法被人体免疫系统识别,同时继续复制和繁殖。

我们的研究表明,尽管这种免疫逃逸很常见,但在某些情况下,病毒产生的突变会严重损害自身,使其无法继续高效复制。

我们已经确定了病毒的一些易受攻击区域;如果免疫系统以这些区域为靶点,就能严重损害病毒。可以将这些病毒易受攻击区域纳入艾滋病毒疫苗,使人体针对病毒的这些区域产生免疫反应,从而让免疫系统削弱病毒。这或许是研发艾滋病毒疫苗,或帮助已感染者自然控制病毒的有效方法。

但事情并未就此结束。还有一个复杂之处:我们也发现,病毒能够获得新的突变,从而恢复高效复制的能力。不过,我们认为可能存在阻止或限制病毒逃逸的方法。我们已发现的病毒易受攻击区域,可能适合作为疫苗靶点,以阻止病毒复制。

遗传因素和病毒因素都很重要

艾滋病毒感染者的疾病进展速度差异很大。

如果不接受抗逆转录病毒治疗,大多数艾滋病毒感染者会在10年内发展为全面发作的艾滋病。但有些人病情恶化得更快,短短两年内就会发病。另有一小群罕见个体被称为精英控制者;研究表明,他们感染艾滋病毒超过20年,病毒载量几乎检测不到,而且没有发展为艾滋病。

我们团队和其他研究人员已经表明,疾病进展速度的差异可以用调控免疫反应的遗传因素差异来解释。

有些人天生具有更有利的遗传特征,因此能够产生非常强的免疫反应,抵御并控制病毒。但几乎在所有情况下,强大而有效的免疫反应最终都会促使病毒发生免疫逃逸,也就是说,病毒会产生变化以躲避免疫系统。

但其中一些突变可能会严重损害病毒。

感染艾滋病毒但免疫反应更强的人,或体内病毒已被免疫系统削弱的人,最终无需服用抗逆转录病毒药物,也能长期健康地生活。

这类知识对疫苗的潜在研发非常有用。

病毒遗传因素的影响

艾滋病毒/艾滋病疫情的一个显著特点是,存在多种遗传毒株(称为亚型或进化支),且它们在世界各地的分布并不均衡。

我们已经证明,艾滋病毒的某些区域在不同亚型中的生物活性有所不同,而这些差异与报告中的疾病进展速度差异相符。

例如,我们的研究表明,Gag区域的某些特征(艾滋病毒的一个特定部分)使B型和D型亚型比A型和C型亚型更能高效复制。这或许可以解释,为什么在一些基于人群的研究中,B型和D型亚型与更快的疾病进展相关,相较之下,A型和D型亚型则不然。

矛盾的是,复制效率较低的亚型(如A型和C型)似乎更容易感染更多人,这或许是因为感染者携带这些病毒的存活时间更长。

这项研究有助于解释艾滋病毒如何影响个体疾病进展速度,以及疫情通常如何传播并随时间变化。这类知识对于预测疫情传播和应对疫情暴发十分重要,有助于避免疫情造成大规模苦难,正如艾滋病毒和埃博拉等病毒疫情所造成的那样。

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