通过自身独特的生物学特性“治愈”的艾滋病患者可能隐藏着终结这场全球灾难的秘密

艾滋病毒
艾滋病毒(黄色)感染人类免疫细胞。图片来源:Seth Pincus, Elizabeth Fischer和Austin Athman,美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所

一些被诊断患有艾滋病毒的人能够在不使用抗逆转录病毒药物甚至不进行干细胞移植的情况下消灭病毒,拥有自然抑制病毒的能力,并实现医学上可证实的治愈。

科学家称之为小种群这个名字反映了它们抵御最臭名昭著的病毒之一的独特能力。

近几个月来,其中两名患者在科学文献中声名鹊起,每个人都有一个代号:“旧金山患者”(San Francisco Patient),另一个名为“埃斯佩朗莎患者”(Esperanza Patient)。她们都是在医学杂志和科学会议上因将艾滋病毒从体内根除而备受关注的女性。

除了这两个著名的例子,波士顿拉根研究所(Ragon Institute)的一项新研究将注意力集中在更大的精英控制者群体上——总共58人——他们也能够凭借自己独特的生物学能力将病毒控制在可控范围内。精英控制组与42名接受抗逆转录病毒治疗的艾滋病毒患者进行了比较,这些患者代表了全球被诊断为艾滋病毒感染者的绝大多数。

写在科学转化医学该研究所的免疫学家报告说,他们已经发现了大量新线索,这些线索指向精英控制者在根除病毒方面的非凡能力。一个原因是强大的免疫反应,但另一个原因是潜在的病毒基因序列滞留在人类基因组的哪里。这些序列往往隐藏在染色体的偏远区域,在那里它们不太可能复制,但更有可能被免疫力量发现。

这项研究为理解感染艾滋病毒意味着什么打开了一扇新的窗口。据估计,这种病毒影响着全球3800万人。自40年前艾滋病毒大流行开始以来,全球已有数百万人死亡。

大多数患者服用但精英控制者可以在不需要药物的情况下轻松地长时间抑制艾滋病毒。尽管这位旧金山患者是在1992年被感染的,但她几十年来一直没有感染病毒。她的存在——以及其他精英控制者的存在——挑战了长期以来的信条,即艾滋病毒感染是不可避免的。

这项新发现加入了越来越多的工作,这些工作可能最终为未来的药物干预奠定基础,帮助绝大多数艾滋病毒患者消除病毒,这是基于科学家从精英控制者那里学到的原则,这些人已经实现了所谓的“消毒治疗”。

“越来越多的证据表明,有效的细胞免疫反应能够实现对HIV-1复制的持久无药控制,”第一作者连晓东博士和他的同事们写道。

连和其他团队成员研究了他们所谓的免疫系统的微妙“脚印”,揭示了精英控制者如何能够在不服药的情况下消除艾滋病毒感染。来自他们实验工作的数据表明,精英控制者中存活的人类免疫缺陷病毒可能面临来自免疫系统细胞的更大压力。结果,病毒无法躲过免疫系统强大的大军。

波士顿的研究小组在研究中知道,免疫系统是一个真正的武器库,具有强大的抗病毒活性。然而,对大多数艾滋病毒感染者来说,免疫反应严重受损,这就是为什么抗逆转录病毒药物对生存至关重要。这些药物通过阻止病毒复制发挥作用。

廉在报告中断言:“我们全面追踪了抗病毒免疫反应对来自精英控制者的完整和有缺陷的前病毒序列的影响。”他指的是艾滋病毒将其遗传物质插入宿主细胞DNA的病毒状态。

“原病毒”这个词不仅是理解连和他的同事所研究的内容的关键,而且对于理解绝大多数感染病毒并依赖抗逆转录病毒药物的人感染艾滋病毒的持久性也至关重要。原病毒是一种将自身整合到宿主DNA中的基因序列。这种隐身的行为使病毒保持潜伏状态,并隐藏在体内。

HIV不是作为自由循环的病毒进行复制,而是在宿主细胞复制的同时进行潜行复制,这意味着当细胞静止不复制时,HIV也不复制。由于原病毒序列已经潜入了宿主的DNA,免疫系统在原病毒潜伏期期间对HIV的存在没有警觉。

事实上,当HIV通过将自己的基因组拷贝放入宿主的DNA中,从而融入宿主的遗传机制时,它就创造了所谓的病毒库。

Lian和拉根研究所的研究小组发现,对于精英控制者,HIV感染的功能是不同的,这是他们通过研究完整的和缺陷的原病毒得出的结论,因为这两种原病毒都存在于精英控制者的染色体中。

他们还发现控制者的原病毒比需要抗逆转录病毒治疗的人的原病毒突变更少。突变的进化往往有助于病毒逃脱T细胞的识别。拉根团队报告的另一项发现显示,精英控制者中的原病毒更有可能被隔离在不易复制的染色体区域,但可以被免疫系统巡逻队很容易地检测到。

这样的发现帮助了拉根研究所以及世界各地的免疫学家们,他们强调了精英控制者和需要终生抗逆转录病毒治疗的人之间的差异。

“最近的研究已经开始揭示精英控制者和大多数接受抗逆转录病毒治疗的个体之间持续的病毒储存量的显著差异,”Lian写道。

所有这些新发现都有助于揭开精英控制现象背后的一些神秘面纱。拉根研究所在杂志上报道自然去年,旧金山的患者,一个精英控制者,在她的基因组中没有完整的前病毒序列。她完全没有艾滋病毒。根据拉根研究所的研究,这表明旧金山患者的免疫系统可能已经完全消除了该妇女的艾滋病毒宿主。科学家将这种罕见的现象称为“绝育疗法”。

另外两名患者,被称为“柏林患者”的加利福尼亚州已故患者蒂莫西·布朗(Timothy Brown)和被称为“伦敦患者”的英国患者亚当·卡斯蒂列霍(Adam Castillejo),都被宣布治愈了艾滋病病毒。然而,两名男性都接受了干细胞移植对于癌症,这导致他们的免疫系统消除病毒。布朗于2020年去世,因为他的血液癌症急剧反弹。旧金山患者和埃斯佩兰萨患者都没有接受干细胞手术,也就是骨髓移植,为患者提供新的血液供应。

与旧金山患者一样,来自阿根廷的精英控制者埃斯佩兰萨患者,在科学家研究了令人震惊的11.9亿血细胞和5亿组织相关细胞时,没有完整的HIV原病毒。美国拉根研究所的科学家上个月发表了一份关于她病例的报告内科学年鉴

研究所的科学家们在总结他们对埃斯佩朗莎病人的研究时说,所有的研究结果都表明,对于那些不能自己进行绝育的患者,最终可能有一种“可行的绝育治疗途径”。这些专家说,未来还有更多的工作要做。

“一个广泛的共识是,在大多数情况下,HIV-1复制的精英控制是由宿主免疫因子介导的。然而,精英控制可能并不仅仅是因为存在有效的抗病毒免疫反应来抑制持续的病毒复制,”Lian和同事总结道。

“我们对单个原病毒序列及其对应的染色体位置进行了同步评估,以生成来自精英控制者的完整和缺陷原病毒的原病毒库景观的综合分析。这些调查显示了一个完整的原病毒的非典型的水库剖面控制器。”


进一步探索

科学家确认了第二名艾滋病毒患者,其身体似乎已经摆脱了病毒

更多信息:连晓东,等,完整和缺陷原病毒的免疫选择特征区分HIV-1精英控制者,科学转化医学(2021)DOI: 10.1126 / scitranslmed.abl4097

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引用:通过自身独特的生物学“治愈”的艾滋病毒患者可能藏有结束这场全球灾难的秘密(2021年,12月31日),从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-12-hiv-patients-unique-biology-harbor.html上检索到2022年6月19日
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