HIV/AIDS研究承载新知继续前行

2009年04月18日

　　自1981年第1例艾滋病(AIDS)患者在美国被报道后,AIDS已在世界范围内迅速蔓延,成为严重威胁人类生存的传染病之一,目前全球HIV/AIDS患者达3 320万例。
　　在20余年与AIDS不懈抗争的过程中,研究者在基础与临床研究领域进行了大量探索。1996年，具有划时代意义的高效抗逆转录病毒治疗(HAART)的出现，改写了HIV/AIDS患者的疾病进程。
　　回眸2008年,我们在HIV/AIDS抗病毒治疗、基础研究及疫苗研发等方面取得了不同程度的进展,深化了对疾病的认知,拓展了防治思路。

　　
抗病毒治疗新建议：CD4+ T细胞计数<350/mm3开始治疗
　　目前研究一致认为,当患者CD4+ T细胞计数小于200/mm3并出现AIDS相关临床症状时,应立即开始抗病毒治疗。
　　大规模的队列研究[如抗逆转录病毒治疗(ART)队列协作研究]显示，对于CD4+ T细胞计数大于200/mm3的无症状患者,如果以CD4+ T细胞计数小于350/mm3为治疗阈值,患者进展为AIDS或发生机会性感染的风险远低于以200/mm3为治疗阈值者。
　　最新临床研究发现,即使在CD4+ T细胞计数较高的情况下,HIV处于病毒复制及免疫激活状态仍与非AIDS相关肿瘤及器官损害的发生相关。
　　ART策略研究(SMART研究)的亚组分析发现,CD4+ T细胞计数大于350/mm3时开始ART的初治患者非AIDS事件发生风险低于延迟治疗者。SMART研究还发现,CD4+ T细胞计数大于350/mm3但持续治疗者与中断治疗者相比,机会感染、心血管疾病、肾脏并发症及死亡风险有所降低。
　　国际艾滋病学会美国专家组(IAS-USA)在2008年新修订的指南中建议,CD4+ T细胞计数小于350/mm3的无症状患者及所有出现HIV相关临床症状的患者均应进行ART[Ⅱa 类推荐,A级证据(简写为Ⅱa/A,下同)及Ⅱb/A]。对于CD4+T细胞计数大于350/mm3的无症状患者,治疗方式取决于患者的合并症、疾病进展危险(包括非AIDS疾病进展危险)、患者意愿及对长期治疗的依从性等因素。尽早行ART的指征包括：CD4+ T细胞计数快速下降(每年减少>100/mm3)；血浆HIV病毒载量>10万拷贝/ml；乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)共感染；HIV相关肾病及以心血管病为主的非AIDS疾病危险因素。

新药物：maraviroc、雷特格韦和etravirine
　　自1987年第1种抗HIV药物齐多夫定(ZDV)用于临床以来，抗病毒药物的研制取得了巨大进步。目前已有6大类20余种药物通过了美国食品与药物管理局(FDA)认证,即核苷类逆转录酶抑制剂(NRTI)、非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTI)、蛋白酶抑制剂(PI)、融合抑制剂、进入抑制剂及整合酶抑制剂。
　　最近获得FDA批准的3种新药为maraviroc(CCR5抑制剂)、雷特格韦(整合酶抑制剂)以及etravirine(第二代NNRTI)。
　　Maraviroc作为首个CCR5抑制剂，仅用于治疗CCR5嗜性HIV感染，研究(MOTIVATE 1、2)表明其对患者体内CCR5嗜性病毒复制的抑制作用显著优于安慰剂。
　　两项大型随机双盲对照试验(BENCHMARK 1、2)证实,雷特格韦对于经深入治疗并对其他类型药物耐药的患者有突出的抗病毒效力。另一项随机双盲临床试验发现,不同剂量的雷特格韦与依非韦仑(一种NNRTI)对初治患者的抗病毒效力接近。
　　Etravirine因具有独特的分子结构,适用于治疗常见NNRTI耐药突变的患者,Ⅲ期临床试验已显示出该药强大的抗病毒效力。

新策略:初始治疗用含2种NRTI的三联方案
　　建议应用2种NRTI联合依非韦伦(Ⅰa /A)或一种PI/利托那韦(Ⅰa/ A 或Ⅰb/A)进行抗病毒初始治疗。在选择方案时,应对治疗的简便性、用药量、药物耐受性和相互作用等进行综合考虑。
　　单药或双药治疗、不含NRTI方案及三联NRTI方案[阿巴卡韦(ABC)+ ZDV+拉米夫定(LAM)和替诺福韦+ZDV+LAM除外]对病毒的抑制效果较差,不推荐使用。此外,maraviroc和雷特格韦目前均用于现有药物治疗失败的患者,而不推荐用于初治方案中。
　　对于计划妊娠或妊娠早期女性,不推荐使用依非韦伦(Ⅱa /A)。当患者适用NNRTI,且CD4+ T细胞计数<250/mm3(女)或<400/mm3(男)时,可考虑应用奈韦拉平(NVP)替代依非韦伦(Ⅰa /A)。

新警示：ABC增加超敏反应及心梗风险
　　由于HAART不能彻底清除体内病毒,所以一旦开始就应终生坚持。SMART研究再次重申了长期抗病毒治疗和良好依从性的必要性,但长期治疗会导致药物不良反应、病毒耐药等诸多问题,从而影响患者依从性。
　　NRTI类的ABC可引发多器官受累的超敏反应(HSR),是导致患者早期停药的最主要原因。多项研究发现,HLA-B*5701与HSR发生密切相关。因此IAS-USA在2008年指南中建议,在可能的情况下,患者在开始应用ABC之前,应当筛查HLA-B*5701。对于筛查结果为阳性的患者,不应使用ABC(Ⅰa/A)。近期报道ABC与心肌梗死风险增加有关,对于心血管病高危患者,在给药时应警惕。
　　此外,指南还建议,患者在使用maraviroc之前应进行体内病毒趋向性评价(Ⅰb /A),所有初治患者应进行基线基因型耐药检测(Ⅱa /A)。

新探索:国产药物最佳组合方案
　　在国家科技部“十五攻关项目”的支持下,我国首项前瞻性多中心随机抗病毒治疗研究已经展开。
　　该研究纳入国内13个中心的198例CD4+ T细胞计数为100~350/mm3、无AIDS相关机会性感染和肿瘤的HIV/AIDS患者,随机分为ZDV+去羟肌苷(ddI)+NVP、司他夫定(d4T)+ LAM+NVP和LAM+ZDV+NVP治疗组。通过检测患者的病毒载量、CD4+ T细胞计数、药物不良反应、临床转归、依从性、病毒耐药性等指标,比较上述3种药物组合方案的抗病毒效果。
　　治疗52周后发现,d4T+LAM+NVP组和LAM+ZDV+NVP 组分别有68.2%和69.0%的患者病毒载量被抑制在50拷贝/ml以下,表明国产抗病毒药物组合的病毒抑制效果与国外相关研究相近。ZDV+ddI+NVP组的病毒抑制率显著低于其他两组,只有39.7%的患者经过52周治疗后病毒载量能低于上述值。此外,无论是基线CD4+T细胞计数水平不同(≤200/mm3和>200/mm3)的两组相比,还是基线病毒载量水平不同(≤1万/ml、10001~10万拷贝/ml和>10万拷贝/ml)的三组相比,病毒载量的抑制率、CD4+T细胞计数的增加数均无显著差异。
　　在随访过程中,共有123例患者出现220例次药物不良反应，37例患者退出研究，但未发生药物相关的严重不良事件。此外，合并HCV感染的患者肝功能损害发生率明显升高,84.1%的患者在抗病毒治疗前8周内退出研究。因此在治疗初期对患者加强监测,及时处理,可有效控制各种严重不良反应的发生及发展。
　　该研究表明，国产抗HIV药物的抗病毒效果不亚于欧美同类药物，同时也确定了国产药物的最佳组合方案。

基础研究新靶点：宿主HIV依赖因子
　　针对HIV-1在复制过程中会利用大量宿主细胞蛋白这一特点,布拉斯(Brass)等通过大规模小干扰RNA(siRNA)筛选方法在HeLa细胞系中寻找HIV-1所需的宿主因子,以揭示感染过程中HIV与宿主细胞蛋白的相互作用。
　　该研究发现了超过250种HIV依赖因子(HDF),并进一步阐明了部分HDF不为人知的作用,如高尔基体反转运蛋白(Rab6和Vps53)及karyopherin(TNPO3)分别在病毒进入及整合过程中发挥重要作用。
　　另有学者通过短发卡RNA(shRNA)筛选方法在Jurkat细胞系中分离到与病毒复制相关的254种宿主因子,但这些因子与布拉斯等发现的存在较大差异。其中46种曾被报告与HIV复制相关,而其余208种则是新发现的因子。
　　上述研究既有助于阐明HIV感染过程中病毒与宿主间相互作用机制,也有利于治疗新靶点的探索。

新认识：Toll样受体与HIV体外性传播模型
　　了解HIV黏膜免疫及传播机制是干预和预防AIDS的前提。固有免疫系统可通过模式识别受体(PRR)来识别HIV病毒成分。Toll样受体(TLR)作为PRR之一,可通过调节免疫反应的强度、性质和持续时间来发挥重要作用。
　　皮门塔(Pimenta)等研究发现,TLR2 配体酵母聚糖能抑制人外周血单核细胞和巨噬细胞内HIV-1的复制,但仅有部分寡核苷酸配体，如非甲基化胞嘧啶和鸟嘌呤核苷酸(CpG)B及CpG C能抑制宫颈阴道组织中的R5病毒复制。
　　目前部分研究者认为，刺激TLR是增强机体对疫苗反应的一种新手段。CpG寡核苷酸配体是一种TLR9激动剂，可促进HIV感染者的B细胞增殖与反应强度,因此在疫苗中加入TLR9激动剂被认为可增强HIV感染者对疫苗的抗体反应。
　　HIV通过性接触传播的主要过程是病毒颗粒穿越覆盖在黏膜表面的上皮屏障。鉴于当前缺乏能恰当模拟体内结构的体外模型来研究性传播机制，加诺(Ganor) 等建立了人类男性包皮的体外细胞模型,并观察到HIV病毒颗粒通过细胞间(尤其是与角化细胞、树突状细胞及朗格汉斯细胞)相互作用而迅速穿越上皮屏障的过程。该结果不仅为研究HIV在男性包皮的黏膜传播机制提供了平台,而且揭示了包皮局部组织靶细胞在感染中的重要性。

新发现:HLA与HIV易感性
　　当前HIV研究领域的重要方向包括宿主遗传学及易感性。人类白细胞抗原(HLA)被认为与HIV-1易感性相关。
　　梅克尔(Mackel)等研究发现,母亲携带HLA-A*2301和HLA-A*0201会增加HIV-1母婴传播率。HLA-B27+人群可表现出非同寻常的抗HIV-1感染能力,这与HLA-B27能抑制CD8+CTL对p24/Gag 上KK10 表位的反应有关。病毒通过R264K突变产生KK10逃逸,而这种突变被认为可导致疾病进展缓慢。施耐德温德(Schneidewind)等研究发现,R264上其他部分突变是通过更有效减少与HLA-B27 结合的肽段来发挥作用,发生R264突变可使病毒的复制能力明显减弱。

　　（右图为HIV感染T淋巴细胞）

　　HIV与细胞表面含有HIV受体的CD4+T淋巴细胞结合,进入细胞进行复制,部分整合于细胞染色体DNA中成为潜伏型;机体细胞免疫和体液免疫对HIV有抵抗作用,使感染初期HIV处于低水平复制;在其他因素作用下,潜伏的HIV被激活而大量复制,广泛侵入CD4+T淋巴细胞等,最终导致免疫功能全面受损。

疫苗研发新方向:复制型活疫苗
　　目前AIDS流行形势依然严峻,加之高效抗逆转录病毒治疗(HAART)清除病毒不彻底,因此开发安全有效的疫苗对于控制AIDS意义重大。
　　AIDS疫苗的研究早在1987年就已启动,但由于HIV的特殊性(如固有免疫不足以抵御HIV、HIV靶向破坏免疫系统、病毒突变迅速)导致疫苗研究举步维艰。20年来先后有120多种疫苗进入Ⅰ期或Ⅱ期临床试验,基础和动物试验更是不计其数,然而至今尚未开发出真正安全有效的疫苗。
　　体液免疫在HIV免疫应答中的作用有限,由于HIV独特的蛋白质外壳(包膜)包被了病毒表面与抗体结合的位点,使抗体不易识别并攻击HIV。曾有近30种形式各异的重组包膜蛋白进入Ⅰ期临床试验,均以失败告终。研究者历经种种尝试后认为,以细胞免疫为靶向的疫苗可能最具希望。
　　由于病毒特异性CD8+细胞毒性T淋巴细胞(CTL)在HIV感染早期及持续控制方面发挥关键作用,诱导CTL应答成为疫苗研制的主要方向之一。然而2007年9月,美国默克公司宣布其研制10年之久的AIDS疫苗(含3个HIV基因的复制缺陷型Ad5腺病毒载体疫苗)Ⅱb期临床试验失败,给疫苗研制领域带来巨大负面影响,美国《科学》杂志称之为“AIDS疫苗研究遭受致命打击”。
　　默克疫苗的失败促使人们重新审视现有AIDS疫苗的设计理念。一方面,无论是蛋白疫苗还是非复制型载体疫苗,目前研制的均为死疫苗。死疫苗虽相对安全,但常不能诱发足够强的免疫应答。就激活CTL而言,复制型活疫苗因不断在胞内产生病毒蛋白进入组织相容性复合体(MHC)Ⅰ类提呈途径而更具优势。根据这一思路,目前AIDS疫苗试验中唯一的复制型活疫苗——中国DNA-天坛痘苗复合型AIDS疫苗于2007年12月进入Ⅰ期临床试验。该疫苗在动物试验中有良好的免疫诱导和保护作用,临床研究将有助于进一步评价其在人体内的作用。另一方面,基于疫苗临床试验花费巨大但收效甚微的现状,研究者认为AIDS疫苗应“重回基础研究”。美国学者在基础研究中发现,人体细胞内存在天然抗病毒因子(tetherin),该蛋白能将新合成的HIV束缚在感染细胞表面,从而阻断感染进展。上述发现可能给AIDS疫苗研发带来新启示,并为预防AIDS提供新靶点。
　　回顾过去,HIV/AIDS研究领域取得众多成果,HIV发病机制的研究将随着高流量分析技术的成熟而迈向崭新时代。
　　展望未来,今后HIV研究将可能在以下方面取得突破:①HIV的分子结构及病毒与宿主间的相互关系;②宿主遗传学研究;③HIV早期感染后组织及器官层面的机制研究;④HIV病毒库研究;⑤免疫激活在AIDS中的地位。
　　立足现在,我们依然要深刻认识到防治AIDS是一项长期而艰巨的任务,只有在疾病发病机制、疫苗等研究领域取得根本性突破才有望最终控制AIDS。
　　“路漫漫其修远兮”，在与AIDS抗争的征途上,我们将继续坚定地走下去。

　　（中国医学科学院北京协和医院感染内科罗玲李太生来源:中国医学论坛报)