早在 2019 年底,中國著名的艾滋病專家李太生教授曾公開表示,現在醫學進步飛速,就連曾經讓人談之色變的艾滋病(HIV),現在也可治療、可控制。艾滋病病人可以擁有跟正常人同樣長的壽命。
的確,過去 30 年,在眾多醫學家潛心研究下,在醫學研究日新月異的發展的基礎上,人類更清楚、更深刻地瞭解了艾滋病(AIDS)的發病機制,也有更多可有效治療 AIDS 的藥物問世。
正是對 AIDS 治療上的巨大進步,曾經被判處死刑的 AIDS,如今在世界上許多國家和地區,成為可以控制的疾病,AIDS 帶給患者和患者家屬幽深的恐懼,正在慢慢減少。
AIDS 患者只要嚴格遵守治療,按時服藥,就可以跟正常人一樣長度的生命,就可以享受多姿多彩的生活,越來越多的患者看到了希望。但是,若想 AIDS 治療取得療效,變得真正可控、可治,患者需終身堅持抗逆轉錄病毒療法,如復一日,嚴格遵守治療方案,不能有絲毫懈怠。
圖 | HIV 模型圖
一旦患者有一點兒鬆懈,HIV 就會立刻從抑制狀態中脫身和重新活化,這會嚴重損害患者身體。但仍有一個問題,嚴謹地堅持抗逆轉錄病毒療法,能讓 AIDS 患者擁有與正常人一樣長的壽命,但不能消除感染。
換句話說,在 AIDS 治療如此成功的今天,感染仍是 AIDS 患者所要面臨的挑戰。
關於如何消除感染這一問題,許多研究團隊正在竭力研究可能的解決辦法,很多研究已經進入臨床試驗階段。
圖 | CARD8 炎症體感知 HIV-1 蛋白酶活性(圖源:Science)
2 月 4 日,《科學》雜誌上刊登一篇研究論文,該項研究成果出自華盛頓大學醫學院的研究人員,論文內容確定了一種可以消除 HIV 感染的方法,這一發現很可能有效幫助 AIDS 患者預防感染。
研究人員發現,在人體免疫系統中,存在一種蛋白細胞,它有檢測特定HIV蛋白酶活性的功能,該細胞檢測到活性HIV蛋白酶後,可以觸發自我破壞程式,達到清除病毒和炎性細胞的目的,這種細胞被稱為CARD8炎性小體。
CARD8 炎性小體的發現之路圖 | HIV 蛋白酶切割 CARD8 的 N 末端(圖源:Science)
CARD8 炎性小體的發現有賴於研究團隊的認真,同許多重要的醫學發現一樣,CARD8 炎性小體的發現既有偶然性、也有必然性。
圖 | 經 NNRTI 治療後,HIV-1 蛋白酶引起巨噬細胞熱下垂(圖源:Science)
前文提到,AIDS 患者只有嚴格執行治療方案,才能夠抑制 HIV 的複製。臨床上用於治療 AIDS 的藥物有很多種,其中依非韋倫、NNRTIs(非核苷類逆轉錄酶抑制劑)是最常見的,其中依非韋倫用於艾滋病治療已有 30 年曆史。
圖 | 感染 HIV-1 的 THP-1 細胞上瞼下垂需要 CARD8 炎症體(圖源:Science)
研究團隊在服用這兩種藥物的患者體內,發現了 CARD8 炎性小體。服用以上兩種藥物的患者,在 HIV 進入免疫細胞後,發起攻擊之前,他們的 HIV 蛋白酶就能提早“復活”,且足以被 CARD8 炎性小體感應到。CARD8 炎性小體感應到活性 HIV 蛋白酶後,會產生一些列反應,最後不僅病毒被摧毀,受感染的細胞也被消滅。
人體免疫系統中的 CARD8 炎性小體能夠識別活性 HIV 蛋白酶功能,且在識別之後,還能清除病毒和受感染細胞。CARD8 炎性小體識別的是活性 HIV 蛋白酶功能,由於活性 HIV 蛋白酶的功能是病毒完成攻擊使命的必備武器,所以活性 HIV 蛋白酶的序列不會跟 HIV 那般形狀突變。
HIV 蛋白酶呈活性狀態意味著病毒存在,但這時活性 HIV 蛋白酶會喚起 CARD8 的特異作用,而 CARD8 經過一系列的執行機制,能摧毀感染了 HIV 的炎性細胞。
換言之,依非韋倫、NNRTIs 這類藥,除能抑制 HIV 複製之外,還能提前喚醒受感染細胞內的HIV蛋白酶。活性 HIV 蛋白酶就像個叛徒一樣,在病毒功成身退之前,喚醒了 CARD8 炎性小體的反應機制,導致病毒和炎性細胞同時被摧毀。
為何 CARD8 炎性小體令人驚喜臨床上,大多數免疫療法的治療原理是攻擊病毒外觀,而研究人員發現的這種免疫系統的優勢:除了從外觀攻擊病毒,它還能從病毒的作用入手,對其展開攻擊。
HIV 的突變率特別快,以至於免疫系統跟不上,每當人體免疫細胞剛學會識別病毒的一種樣子,準備展開攻擊時,病毒已經改變了樣子。
因此人感染後,HIV 幾乎不可能被清除。HIV 就像狡猾的偽裝者,不斷改頭換面、變換模樣,從而躲避免疫系統的攻擊。
但是研究團隊發現的這種免疫系統,可以越過 HIV 的偽裝,對其實施攻擊。
參與研究的 Liang Shan 說:“人體免疫系統中有一部分特殊的細胞,這一特殊細胞,不僅能攻擊 HIV 的外表,還能識別偽裝,攻擊對 HIV 的核心功能。不得不說,這是一個振奮人心的發現。”
打個比方,一個準備實施搶劫的犯罪分子,他們可以對外貌、衣著進行偽裝,成功避開大樓的安保系統。但是他們的行為無法掩蓋,進入大樓後,他們會伺機而動。HIV 就像犯罪分子,變換著模樣悄無聲息地潛入免疫細胞,同時伺機而動、隨時準備攻擊免疫細胞。這樣喬裝改扮的 HIV,我們暫且稱為“休眠病毒”。
但是 HIV 再怎麼變換模樣,它始終不改攻擊免疫系統的本質。而 CARD8 炎性小體,就像是潛伏在細胞內的臥底,不僅看細胞外表而且看行為,只要細胞行為對免疫系統不利,CARD8 炎性小體就試圖清除它們。這項發現,為治療 HIV-1 所導致的感染,打開了新的道路。
真正做到預防感染,還有很長一段路要走這一系統——CARD8 炎性小體的正常運作,必須有HIV蛋白酶的幫忙。
圖 | 誘導 CARD8 炎症小體活化清除 HIV-1 臨床分離株的感染(圖源:Science)
HIV 蛋白酶的活性對系統運作至關重要:HIV 進入細胞內部,對細胞發起攻擊,這時細胞內部感染髮生,HIV 蛋白酶被啟用,CARD8 炎性小體透過 HIV 的活性,就知道病毒來了。
遺憾的是,雖然CARD8炎性小體“發現免疫細胞中活性HIV蛋白酶,並透過一系列反應機制,清除病毒和感染細胞”這一機制,在服用依非韋倫、NNRTIs的患者體內被發現,但是導致HIV蛋白酶“提前啟用”並非這兩種藥物,具體提前啟用機制並不清楚。
HIV 進入細胞後,如果處於休眠狀態,就不會發起攻擊,就好比搶劫犯罪分子,進入大樓後,一直假裝清潔工人,而不急著搶劫。那麼被感染細胞內的HIV活性蛋白酶,就沒有任何功能。
HIV 蛋白酶只有在 HIV 離開受感染的細胞後才被喚醒,而在受感染細胞外,CARD8 無法檢測到活性 HIV 蛋白酶,清除病毒和炎性細胞也就無從談起。
不過研究人員說,或許可以發現一種藥物,在 HIV 細胞尚未發動攻擊之前,能啟用 HIV 蛋白酶,從而誘導 CARD8 炎性小體的一些列反應,清除病毒和炎性細胞。不過我們可以抱有美好期待,隨著研究的深入以及多病毒運作機制、人體免疫反應的深入瞭解,研究員總會找到提前啟用 HIV 蛋白酶的辦法。