從「柏林病人」到「倫敦病人」

2019-05-15   中國大百科出版社

倫敦大學的病毒學家拉文德拉·古普塔及其團隊3月5日在《自然》雜誌在線發布了一項愛滋病治療結果,稱一名未透露名字的倫敦男子在接受幹細胞移植後,其愛滋病可能已被治癒。這意味著繼「柏林病人」蒂莫西·布朗之後,「倫敦病人」可能成為第二位被成功治癒的愛滋病患者。不過,古普塔團隊稱,目前還不能下定論,他們更傾向於使用「長期緩解」這種說法。也許要對這名病人觀察兩年甚至更長時間,才能確認其是否被徹底治癒。

他們的愛滋病是怎樣被治癒的

據稱「倫敦病人」在2003年感染愛滋病病毒(HIV),此後由於採用抗HIV的雞尾酒療法(多種抗逆轉錄病毒藥物配伍服用),病情一直穩定。但在2012年,他又被診斷出患有霍奇金淋巴瘤。因此,「倫敦病人」既要治療愛滋病,又要治療霍奇金淋巴瘤。

2016年,古普塔團隊決定為他移植幹細胞來治療霍奇金淋巴瘤。幸運的是,治療團隊找到了一名與「倫敦病人」配型相符的捐贈者,而且這名捐贈者還擁有CCR5Δ32突變基因。此前大量研究已經證實,該突變基因可以抵禦HIV入侵人體的免疫T細胞。由於有CCR5Δ32基因突變,HIV無法識別T細胞上的CCR5分子標記,因而難以進入T細胞。

在幹細胞移植治療後,「倫敦病人」的霍奇金淋巴瘤被控制,但更令治療團隊驚奇的是,經過反覆檢測,「倫敦病人」的體內已經檢測不出HIV,而且他已經連續20個月停用抗逆轉錄病毒藥物。

「倫敦病人」體內檢測不出HIV似乎表明,他已經被治癒,從而奇蹟般地重複驗證了「柏林病人」的治療方式。這表明,移植擁有CCR5Δ32突變基因捐贈者的幹細胞(骨髓或血液)可能是目前治癒愛滋病,或者說是「功能性治癒」愛滋病的唯一一種有效方式。

除了「倫敦病人」,在3月5日於美國西雅圖召開的逆轉錄病毒和機會性感染會議上,荷蘭烏得勒支大學醫學中心的研究人員在會議上宣布,一位「杜塞道夫病人」的愛滋病可能被治癒。這名患者同樣接受了有CCR5Δ32突變基因捐贈者的骨髓移植,在停用抗病毒藥物3個月後,對這位患者的腸道和淋巴結進行活組織檢查,未表現出HIV感染跡象。

同時,在一個名為IciStem的合作項目中,多國研究人員也在追蹤幾位HIV感染者,他們都接受了來自有CCR5Δ32突變基因捐贈者的骨髓移植。當然,這些疑似治癒者還需要時間來檢驗。

目前證據確切的治癒者就是被稱為「柏林病人」的蒂莫西·布朗。他於2000年染上愛滋病,後又患上白血病。2007年,當時在柏林的布朗求醫於腫瘤病和血液病專家胡特。經過胡特診斷,發現布朗的白血病比愛滋病更嚴重,便先全力治療他的白血病,方法是進行骨髓移植。

得益於一名配型與布朗相同而且擁有CCR5Δ32突變基因的骨髓供者,經過3年治療,布朗的白血病被治好了。更令所有人感到驚奇的是,布朗的愛滋病似乎也被治癒了,因為他的體內再也檢測不出HIV。當時,胡特團隊謹慎地表示,需要更長時間來檢驗,因為一時半會兒檢測不出HIV並不意味著就是治癒了愛滋病,也許HIV跑到更為隱蔽的地方躲藏了起來,或者是像冬眠動物那樣蟄伏了起來。現在,又經過10多年,布朗體內一直沒有檢測出HIV,證明他的愛滋病的確被治癒了。

「柏林病人」的蒂莫西·布朗

「波士頓病人」的反證

「柏林病人」對治癒愛滋病有啟示作用,因此一些治療團隊也在嘗試用骨髓移植(實際上就是幹細胞移植,因為骨髓是生成幹細胞的器官)來治療愛滋病。然而,有些愛滋病病人通過骨髓移植治療,並沒有成功,例如美國的「波士頓病人」。這從反面證明了,移植骨髓除了配型相同,還必須要求骨髓供者本身擁有CCR5Δ32突變基因。

「波士頓病人」是兩個人,他們既感染了HIV,又患有淋巴癌。美國波士頓布萊根婦女醫院的蒂莫西·亨利奇治療團隊分別於2008年和2010年為這兩人進行骨髓移植手術。然而,為他們提供骨髓的供者只是配型適合,卻不擁有CCR5Δ32突變基因。

接受手術8個月後,兩人體內的HIV消失了。2013年,亨利奇團隊在馬來西亞吉隆坡召開的國際愛滋病協會會議上宣布,他們功能性地治癒了兩名愛滋病患者,標誌是停用抗逆轉錄病毒藥物後幾周,病人血液中檢測不到HIV了。

然而,亨利奇團隊回國後卻發現,一名停藥12周的「波士頓病人」體內又檢測到HIV,另一名「波士頓病人」也在停藥32周後發現HIV「回歸」。對此,亨利奇和其他專業人員的推測是,由於移植的供者骨髓沒有CCR5Δ32突變基因,因而不能抗禦HIV,一旦停藥時間較長,隱藏於患者體內的HIV又會死灰復燃,興風作浪。

CCR5隻是一種因素

CCR5分子在阻止HIV進入人的T細胞上只是發揮了一方面的作用。實際上,HIV入侵T細胞要藉助多種力量,一是T細胞表面的CD4糖蛋白分子(所以被HIV入侵的T細胞也稱為CD4T細胞);二是T細胞上另兩個輔助受體分子中的任何一個,即CCR5和CXCR4分子,它們就像T細胞大門上的門把手,可以被HIV識別並借力,由此進入T細胞。

要阻止HIV入侵,可以讓CCR5和CXCR4基因突變或者被敲除,不再在T細胞上表達生成CCR5和CXCR4分子,就不會讓HIV識別和借力,從而阻止HIV入侵。而且,此前的研究已經確認,需要純合子的CCR5Δ32基因突變,才能使CCR5這個小蛋白分子不再在細胞表面表達,從而讓HIV找不著北。

CCR5Δ32基因突變是指,CCR5基因編碼區域第185號胺基酸後面發生32個鹼基缺失時,就不能編碼產生這種蛋白分子。實際上,在所有人群中都有極少部分人有這種基因變異,因而會抵禦HIV的感染。其中,俄羅斯高加索人的CCR5Δ32基因變異率最高,約12%;歐美白人的變異率為8%~10%;黑人的變異率為1.6%;中國人的變異率可能最低,約0.23%(對1300人的基因測定只有3個人具備這種變異)。

如果依靠骨髓移植來治療愛滋病,就得同時具備兩個條件:人類白細胞表面抗原配型相符(HLA相容性越好,器官或幹細胞移植後排斥反應的機率越低)和供者需要有CCR5Δ32基因突變。但要同時滿足這兩項要求很不容易。

另一方面,移植帶有CCR5Δ32突變基因的骨髓(幹細胞)來治療愛滋病,也有一個因素需要評估,即患者體內的HIV病毒庫有多少,貯藏的HIV是多還是少,以及HIV是否處於休眠狀態。

當HIV感染者和發病者接受抗逆轉錄病毒的雞尾酒療法時,HIV也學會了躲避和休眠,以此來避免藥物對它們的抑制和攻擊。大量的研究表明,HIV藏身的地方是骨髓、淋巴結、淋巴液以及腸黏膜中的某些部位。即便它們沒有在貯藏庫里隱藏,而是進入了T細胞,在面臨抗逆轉錄病毒藥物時,也會偽裝起來,就像一些動物遇到天敵時裝死一樣,休眠也是它們對付藥物治療的另一種方式。

當然,如果通過多次移植骨髓(幹細胞)進行治療,可能會逐漸清除患者體內隱藏和休眠的HIV,但是,這樣的治療費用高昂,至少是數十萬美元,一般病人可能難以承擔。

把T細胞改造成CCR5突變細胞

既然同時找到既符合配型,又擁有CCR5Δ32突變基因的供者比較困難,這也啟發研究人員,是否可以用基因剪刀來改造患者體內的T細胞,使其擁有CCR5Δ32突變基因,同樣可以抵禦HIV。

具體方法是,把患者的T細胞提取出來,再用鋅指核酶(一種基因剪刀)改造患者的T細胞基因,在生成CCR5Δ32突變的CD4T細胞後,再回輸到患者體內。

現在,美國賓夕法尼亞大學的研究人員已經在對愛滋病病人嘗試用這種方法,初步試驗表明,在改造患者的T細胞回輸其體內後一周,CCR5Δ32突變的CD4T細胞比例迅速上升。不過,在數周時間裡,患者血液中這種經過改造的基因突變T細胞又會逐漸回落,因此,需要反覆改造患者的T細胞並回輸其體內。如此,就會既增加風險,費用也相當高昂。但是,研究人員並沒有放棄,一家名為SangamoTherapeutics的公司進行的改造T細胞成為CCR5基因突變T細胞的研究現在已進入臨床第二期,也許過一段時間就會有更多的好結果。

在人的T細胞上,還有另一種能被HIV識別的分子CXCR4。如果通過基因剪刀能讓患者的T細胞中的CXCR4基因變異,也可以讓這種分子無法在T細胞表面表達和生成,從而讓HIV無法借力,難以入侵T細胞。因為,對HIV入侵T細胞的研究發現,HIV必須同時藉助於CD4分子及CCR5和CXCR4中的任意一種分子。不過,這也需要長期的探索。

「引蛇出洞」

根治愛滋病的另一個重要前提是,需要清除患者體內隱藏於病毒庫的HIV,也要讓休眠的HIV現身,這樣才能比較完全和徹底的消滅HIV。而且,這樣的方法只需要服用抗逆轉錄病毒藥物就有可能治癒愛滋病,比骨髓移植更實用,所有病人都用得起和用得上。此前,僅僅用雞尾酒療法就出現了患者體內查不出HIV的治療效果。

2011年,美國約翰霍普金斯兒童醫療中心的醫護人員對一名HIV感染女嬰(母嬰垂直傳播導致的,稱為「密西西比病人」)在出生後29天就進行雞尾酒療法治療,一直治療了18個月,然後檢測其體內的HIV為陰性。醫護人員對其停止治療後10個月,仍未在體內查到HIV。因此,2013年,醫護人員宣布「功能性治癒」了「密西西比病人」。

但是,2014年7月,對「密西西比病人」進行檢測,發現HIV卷土歸來。對此,密西西比大學醫學中心兒科醫生、「密西西比病人」的主治大夫之一漢娜·蓋伊也難以解釋原因。後來的研究結果表明,HIV可以休眠和潛伏。治療團隊由此推測,可能是藥物治療時,「密西西比病人」體內的一部分HIV休眠和潛伏了起來,雖然大部分HIV被藥物消滅了,但在停藥後,少部分隱藏和休眠的HIV感知到危險期已經過去,又紛紛復甦,重新攻擊T細胞。

「密西西比病人」的治療經過和HIV的隱藏與休眠也啟發了研究人員,如果能把HIV感染者和發病者體內潛伏和休眠的HIV吸引出來,僅靠藥物就有可能治癒愛滋病。現在美國加州舊金山格萊斯頓研究所的研究人員發現,一種稱為SMYD2的甲基轉移酶是HIV潛伏和隱藏的關鍵因素,如果能抑制這種酶,就有可能激活潛伏在T細胞、骨髓等處的HIV,讓它們原形畢露。如果同時使用SMYD2的抑制劑和抗逆轉錄病毒藥物,就有可能徹底清除患者體內的HIV,或許就有可能讓「密西西比病人」得到徹底治癒,因為愛滋病越早治療,就越容易獲得根治的療效。

對愛滋病的深入研究表明,無論是通過基因療法、藥物療法還是其他療法,都有可能是條條大路通羅馬,研究人員正在為徹底治癒愛滋病而不懈努力。