艾滋病专题
2018年12月号

揭秘艾滋病

作者:生命新知

1981年至今,人类在抗击艾滋病的道路上已经走过了30多年的历程。在艾滋病这个狡猾的对手面前,人类曾屡战屡败,悲观者曾经预言,艾滋病或许永远不会在人类中消失。然而,在刚刚过去的几年里,医学界的不断突破,让我们不再讳言“治愈”二字。也许我们有理由相信,人类战胜艾滋病的那天,就在不远的前方。

1981年,注定不平静的一年。这一年的6月5日,美国疾病预防控制中心接到报告:洛杉矶有4名患者因感染卡氏肺囊虫性肺炎死亡。这是人们很少碰到的一种疾病,更奇怪的是,它突然在一种特殊的人群——男性同性恋者中出现。

仅仅一个月后,美国疾病预防控制中心又接到报告,发现26例卡波济肉瘤患者,患者无一例外,都是男同性恋者。这种发病率应该仅为三百万分之二的疾病在同性恋者中如此高频率的出现,同样显得相当反常。

何大一教授(中国科学院外籍院士):1981年,我在医院意外碰到了几个多重感染的病例,平常像那样的病例只能在有单纯免疫损害的患者中找到,比如移植患者和癌症患者。然而这批病人以前都很健康,找不到任何可能引起免疫系统损害的原因。这样的病人一个接着一个出现,连续不断,其中头五例都是我在当住院医师和总住院医师的时候看到的。很短的时间内,纽约和旧金山都相继报道了新发病例。这些美国的男同性恋中流行着一种新的致命的疾病。它看起来像是种传染病。

当时,全球的价值观和行为观正处于前所未有的动荡时期。色情观光业发展迅速,吸毒者的数量创下了空前的记录。在欧洲和北美,风起云涌的民权运动,让十多年来一直偷偷摸摸过着隐秘生活的同性恋者终于可以公开发展他们的恋情了。

正当越来越多的人对这些问题感到无所谓,甚至不断卷入其中时,他们并未预料到,一种致命的危险已经相伴而生。

既然卡波济肉瘤和卡氏肺囊虫性肺炎的高发群体是男同性恋者,科研人员推测,这可能与这一特殊人群的行为有关,再加上两种疾病都由免疫缺陷引发、通过血液传播,在没有更多合理的科学解释之前,研究人员将这种疾病命名为“男同性恋免疫缺陷症”。

然而仅仅几个月后,事态就发生了变化。1981年12月,有人在静脉吸毒者中发现了相似病例。此后,越来越多的血友病患者也被发现感染了这种奇怪的疾病,而他们都曾接受过输血治疗。显然,再将这种疾病称为“男同性恋免疫缺陷征”已经不恰当了。1982年8月,美国疾病预防控制中心把这种疾病重新定名为“获得性免疫缺陷综合症”(AIDS),它被定性为传染病,中国人将它音译为“艾滋病”。

在美国,艾滋病一经发现就以极快的速度传播。1982年7月,在首例艾滋病被确认一年之后,已经有452例病例被报道出来,涉及全美23个州。同年12月,美国疾病预防控制中心报告了第一例因母婴传播患艾滋病的病例。

在大洋彼岸的中国,对于大多数国人来说,“艾滋病”仍然是一个陌生的名字。在当时,曾毅就感到需要对艾滋病在中国的传播保持警惕。

曾毅,中国科学院院士。自从1981年国际上首次报道了艾滋病后,他就预感到,这可能是一种万万不可被低估的致命病毒。

曾毅(中国科学院院士、国家性病艾滋病预防控制中心首席科学家):1982年,在浙江杭州开过一次血液病的会议,有两个美国公司,一个叫阿莫公司,一个叫阿法公司,两个各带着他们的血液制品送给他。我们一查,就有19份血清,阿莫公司的有4份阳性,阿法公司都没有。这个呢,我们就在追踪它的历史,分析。实际上真正来讲应该是(美国)81年发病、82年病毒传入中国。传染病是没有国界的,随时可以进来。而且更重要的是,83年就感染了中国公民。

艾滋病的来势汹汹和迅速蔓延引起了国际医学界的高度重视。全世界的科学家们开始探讨:疾病从何而来?它的病因又是什么呢?

当时已有学者猜测,这种神秘的疾病可能是由一种逆转录病毒导致的。而那时,科学家只发现了一种导致人类淋巴瘤的逆转录病毒,简称HTLV1。那么,HTLV1是否就是导致艾滋病的元凶呢?

弗朗索瓦•巴尔-西诺西(法国病毒学家、2008年诺贝尔生理学或医学奖获得者):临床医生确实有这样的困惑。他们打电话问我:“你认为最近被发现的第一种人类逆转录病毒HTLV1会是艾滋病的元凶吗?”从那时起争论就开始了。

法国巴斯德研究所是全球微生物学、免疫学和分子生物学的摇篮。1983年,研究员弗朗索瓦•巴尔-西诺西拿到了一个艾滋病患者的淋巴结标本,并立刻开始了标本的细胞分离和培养。按照常规的方法,只需等待两个月,她便可轻松检测到HTLV1病毒的痕迹。但是,在严谨求实的科学精神的影响下,西诺西每隔两天就去观察一次细胞生长情况,并取细胞上清液检测逆转录酶。

弗朗索瓦•巴尔-西诺西:我们从样本中分离出了淋巴细胞,并将它们加入了培养皿中,然后奇迹出现了。

至此,一种不同于HTLV1病毒的全新逆转录病毒被发现了。

1983年5月20日,西诺西和同事吕克•蒙塔尼耶将研究结果发表在了美国《科学》杂志上。一年之后,美国国家卫生研究院肿瘤研究所的罗伯特•加洛也分离到了相似的病毒,并证明这种病毒就是导致艾滋病的元凶,他也将研究结果发表在了美国《科学》杂志上。国际微生物学会及病毒分类学会将这种病毒命名为“人类免疫缺陷病毒”,简称HIV。发现HIV后,加洛又主导建立了HIV的诊断方法,用于检测血液及血制品中是否带有HIV病毒,避免了很多人因为输血而遭受感染。

病毒元凶已经被发现,人们乐观地认为,科学家能够立即找到制服它的武器。然而,事情的发展却大大出乎人们预料。

肖飞教授(国家食品药品监督管理局高级研修学院教授):谈到病毒,似曾相识。在过去的几十年里面,我们人类消灭了天花,我们用疫苗的方法控制了脊髓灰质炎、腮腺炎、麻疹,所以按照常规的思维,我们应该能找到疫苗。超级大国美国有这么一位漂亮的卫生部长,她就非常自信地向全世界宣布:“依靠美国的技术,我们应该能在两年之内生产出能有效预防或治疗艾滋病的疫苗。”

玛格丽特•海克勒(美国健康与人类服务部部长):我们预计艾滋病疫苗可以在两年内研制成功。

肖飞教授:但是遗憾的是三十年过去了,至今,我们仍然没有有效预防或者治疗艾滋病的疫苗出现。

艾滋病病毒可以通过精液、阴道分泌物、乳汁和血液传播。艾滋病毒感染者在潜伏期内从外表上无法和非感染者相区别,但他们可以通过血液和其它体液将病毒传给他人。一般说来,经过短至六个月、长至十多年的潜伏期后,艾滋病毒携带者可能会发展成为艾滋病患者,短短1至2年后就可能死亡。

一颗艾滋病毒只有120纳米宽,共有九个基因,可以造出可怜巴巴的十五个蛋白。但就是这种结构和遗传信息都单纯得一目了然的病毒,却能摧毁人体的免疫系统。

微生物侵入人体时,首先会遭到人体免疫系统的抵抗。免疫系统T淋巴细胞是人体免疫系统的重要组成部分,负责阻挡病毒进入免疫系统,但对于艾滋病病毒,它却无能为力。艾滋病病毒可以侵入免疫系统中的CD4+T细胞,使其成为傀儡工厂,不断生成新的艾滋病病毒,直到耗尽死亡。在健康人体内,CD4+T细胞的数量约为20亿个,而在艾滋病人体内,其中1/4被艾滋病病毒感染。随着病毒的增加,人体免疫系统彻底败下阵来,各种微生物、寄生虫长驱直入。于是,严重的机会性感染和肿瘤随之发生。艾滋病人最后会因为严重的感染或肿瘤而死亡。

这种被认为人类有史以来最凶悍的病毒究竟从何而来?科学家们至今没有定论。他们猜测,艾滋病毒的故乡是西非,它的祖先是猿免疫缺陷病毒SIV。这种古老的病毒十分温和,虽然可以感染猴子和黑猩猩,却一般不会让宿主生病,更不会让它们死亡。当人类祖先在捕食黑猩猩的时候,很可能会被咬伤,猿免疫缺陷病毒趁机进入人体体内。在长期的进化中,原本对人类无害的猿免疫缺陷病毒产生了致命的突变,变成了猛烈攻击人类免疫系统的艾滋病病毒。

不过,在很长一段时间里,人类对这种新病毒一无所知,而艾滋病病毒也在利用人类的无知悄悄地传播着。没有人知道它是什么时候悄悄溜出非洲,开始击倒一个又一个不同肤色的人类的。一场极具破坏性的流行病,开始在全球大规模蔓延。

过去的30年中,艾滋病已经吞噬了3000万人的生命,还有3400万人正在与病魔作着殊死搏斗,仅在撒哈拉沙漠以南的非洲地区,就有1200万不满18岁的儿童及少年失去了父母。在疫情最严重的地区,艾滋病使人们的平均寿命降低了20岁;即使在感染率远低于非洲的亚洲地区,艾滋病所造成的损失仍远远高于其它任何一种疾病,到2015年,将会有600万个家庭因此走向贫困。

弗朗索瓦•巴尔-西诺西:可怕的情景,人们没有得到任何药物治疗而死去,因为当时最基本的治疗方法都没有。我们只能眼睁睁看着他们死去。那真是太糟糕了。医生们唯一能做的事就是握着病人的手,期望能减轻一些死亡的痛苦。药店整个都是空的。

在中国,根据原卫生部发布的《我国艾滋病防治工作进展情况》,截至2012年10月底,全国累计报告艾滋病病毒感染者和病人49万多例,累计死亡病人超过10万例。

曾毅:事实上,现在感染的人群都改变了。过去是卖血的最多,卖血控制了之后是吸毒的最多,吸毒也控制了,他就保持在一个低水平,现在75%-80%都是通过性传播的。不但性传播,中国跟外国的特点,外国年轻人感染的最多,中国50岁以上的感染显著上升,最老的通过性的传播84岁。

灾难面前,哪里才能找到诺亚方舟?科研工作者加紧抗艾药物的研制,希望以此攻克艾滋病这个“世纪杀手”。

1985年,美国国立癌症研究所和柏洛兹-韦尔科姆制药公司合作,研发出第一种控制艾滋病的药物齐多夫定。体外实验和人体试验都表明,齐多夫定可以有效地保护免疫细胞不被艾滋病病毒感染。1987年,美国食品和药品管理局批准齐多夫定作为治疗艾滋病的药物上市,医生们可以用齐多夫定开处方给病人了。也正是从那时开始,科学家们研制出了上百种药物对付艾滋病病毒。

告别了无药可治的窘境,人们似乎看到了希望之光的闪现。然而科学家发现,药物仅仅是权宜之计,艾滋病毒简直无法战胜。它们擅长于“躲猫猫”,或是来个“大变身”,或是低调地潜伏着。处于休眠状态的病毒可以存活几十年,完全不受市场上现有各种药物的影响,迄今为止,任何一种疫苗都拿它没辙。科研人员将艾滋病病毒比作“生物界的特洛伊木马”,甚至没有人敢提起“治愈”这两个字。

1995年,攻克艾滋病终于出现了革命性的突破。美国洛克菲勒大学艾伦•戴蒙德艾滋病研究中心的何大一博士根据病毒复制周期,在参考了抗结核及儿童白血病的治疗经验后,提出了早期强化的治疗理念,发明了“高效联合抗逆转录病毒治疗法”,俗称“鸡尾酒疗法”。《新英格兰医学杂志》刊登了何大一博士的研究发现。

何大一教授:从1994年开始,我这里的研究团队就一直在研究所谓的HIV发病机制,也就是病毒进入人体后究竟发生了些什么。全面了解病毒的动态变化需要很多耐心的研究和数学分析。我们意识到,病毒在以惊人的速度复制,非常快。正是通过这样的方式理解了HIV的基础生物学,我们才明白病毒突变得太快。如果只用一种药来治疗HIV,那肯定不行。如果用上两种药,也只能在短时间内有效。但是,当三四种药一起上,从数学上来讲,病毒同时对所有的药都产生耐药性就越来越难了。因此,数学告诉我们,一两种药总是不行的时候,三四种药就有机会成功。
“高效抗逆转录病毒治疗法”当然不是指喝几杯鸡尾酒就能杀死这种狡猾而又顽强的病毒,而是指通过三种或三种以上的抗病毒药物联合使用治疗艾滋病。这种疗法可以降低艾滋病毒的抗药性,阻止它在人体内的繁殖,使人体免疫系统能够有机会修复,以此达到控制疾病的目的。何大一作为时代周刊1996年的年度人物被《Time》杂志登在封面上。

通过全球多国学者的不断探索和研究,高效抗逆转录病毒治疗法将“世纪绝症”艾滋病变成了像高血压、糖尿病一样的慢性病,虽然不能被治愈,但只要长期服药,病人就可以长期生存下去。接受这种疗法的病人,平均寿命能增加大约14年。在一些病人的血液里,艾滋病病毒的水平甚至降低到了检测不到的程度。这也是目前为止艾滋病最理想的疗法。1991年被发现患病的著名篮球运动员“魔术师”约翰逊就是采用的这种疗法,直到今天,他的病情依然稳定。

猛兽已被压制,但仍未被彻底打倒。随着基因疗法的日趋成熟,最近几年,医学界又展开了新一轮对艾滋病病毒的反击。

美国科研人员发现,尽管艾滋病对一些人而言意味着噩梦,但对另一些人却无法构成威胁,这些人天生存在一种基因缺陷,由于CCR5基因中缺失了32个碱基,这种基因被称为CCR5-∆32. 因为这种缺陷,艾滋病毒无法进入淋巴细胞,将不再对生命构成威胁。1996年,这项发现刊登在美国《科学》杂志上。

1996年的德国,一个三年级的医学生胡特读到了这篇文章,他幻想着,能否将CCR5∆32基因的干细胞移植到艾滋病患者的体内,使其生成的CD4+T细胞缺乏CCR5受体,从而饿死艾滋病毒。

吉罗•胡特(德国血液科教授):当我读这篇文章的时候,我就自己在想:噢,这是一种对艾滋病毒的天然抗性,这可能会是一些疗法的关键,可能会治愈艾滋病。但当时我没有做太深入的思考,只是当作一件有意思的事记在脑子里。

1995年,美国人布朗被诊断出患有艾滋病。起初,病毒安静地驻扎在布朗体内,并没有彻底击垮这个中年男人的身体。2006年,另一种让人谈之色变的绝症又造访了布朗。

蒂莫西•雷•布朗(艾滋病患者):主治医生说:“我有个坏消息要告诉你。你得了急性髓细胞白血病。”他打电话到血液科病房,碰巧吉罗•胡特医生接了电话。那时我还没意识到,胡特医生日后会成为我人生中非常重要的一个人物。

胡特推测:如果能找到一个携带CCR5∆32基因的骨髓捐献者,布朗的白血病不仅能被治好,艾滋病也可能得到控制,那么,自己医学生时代的梦想就将实现。不过,找到合适供体的几率非常微小,在这之前,也从没有人做过这样的尝试。

蒂莫西•雷•布朗(艾滋病患者):骨髓移植之前,我需要进行化疗和消融。这些步骤将彻底杀死我体内的免疫系统。因此,大约有一天左右的时间,我的免疫系统是不存在的。

吉罗•胡特:整个过程中,我们非常担心,因为有很多像布朗这样的病人过不了这一关,他们还没机会等到骨髓移植就死了。但布朗挺过来了。
胡特利用世界上最完美的“德国骨髓移植注册系统”,找到了一个合适的供体,他从父母身上继承了两个CCR5∆32基因。

吉罗•胡特:我们从在德国注册的骨髓捐献者中开始搜索,从200个人中找到80个与布朗骨髓匹配的,我们比较容易接触到捐献者的数据。我们又筛查了这80个人的血液样本,很幸运,第61号捐献者就是我们想要寻找的目标——纯合子CCR5-∆32基因携带者。

蒂莫西•雷•布朗:工作人员将从他体内抽取骨髓细胞,然后用火车运往柏林。我很担心会发生什么,让他没法完成骨髓捐献,因为我的免疫系统已经不存在了。幸运的是,骨髓细胞及时运到了柏林的医院,我这才放心。

2007年,在德国柏林接受了两次骨髓移植手术后,布朗的命运豁然转折。随着骨髓不断地造血,布朗的白血病逐渐康复,更令人兴奋的是,在停用抗艾滋病药物后,体内的艾滋病病毒也慢慢消失。

2011年6月,布朗正式宣布自己的艾滋病被彻底治愈。他是世界上第一个,也是迄今为止唯一一个被成功治愈的病人。胡特医生在《新英格兰医学杂志》发表文章报道了这个成功病例。

弗朗索瓦•巴尔-西诺西:布朗究竟是否被治愈?如今看来,这确凿无疑。至少以我们现有的技术,从他体内得到的不同样本中,我们无法检测到艾滋病病毒的存在。

肖飞教授:胡特教授用他有准备的大脑创造了世界的一个奇迹,那就是治愈了布朗的艾滋病,这也是世界公认的第一例艾滋病被治愈的病人。从我们全世界的角度来看,这个方法是不是有推广的可能呢?基因缺陷的携带者只有1%不到的人群,而且集中在北欧。同时如果要实施骨髓移植,我们还要有严格的组织配型,这样就把接受治疗的病人人群缩小到非常小的一个比例。因此,科学家还在寻找其它方法。

尽管想要复制布朗的奇迹并不容易,但科学家们并没有放弃,他们将一种“基因剪刀”装在无害的病毒中,在体外感染艾滋病人的淋巴细胞,将淋巴细胞的CCR5基因敲除,再回输到血液中,通过这种方法,CD4+T细胞将成为不被HIV病毒感染的抗病毒的“战士”。2014年,《新英格兰医学杂志》报道了令人兴奋的研究结果:在12名接受治疗的艾滋病人中,CD4+T细胞存活时间明显延长,数量也明显增多,其中一个病人的HIV达到了检测不到的水平,已经停止使用抗逆转录病毒药物治疗。科学家们继续努力,他们利用基因剪刀,将骨髓干细胞中的CCR5基因敲除,全人化的小鼠艾滋病模型试验显示,小鼠体内的HIV被全部清除,在美国,人体试验已在筹备中。

虽然迄今为止,对抗艾滋病仍有很长的路要走,但伴随着全球的共同努力,也时常会有好消息冲淡我们对未来的忧思。

2009年,完整的艾滋病病毒基因组结构被首次破译;一种比“鸡尾酒疗法”更有效的新型量身定做的艾滋病治疗方法首次临床试验获得圆满成功。

2009年9月24日,美国和泰国研究人员共同宣布,双方合作研发的一种联合疫苗可以将人体感染艾滋病病毒的风险降低31.2%。这是人类首次获得具有一定保护效果的艾滋病疫苗。

30多年后的今天,艾滋病已不再像人们想象中的那么可怕,控制和预防艾滋病的流行,或许比单纯的治疗更加重要。

正确使用安全套、进行规范的性病治疗,可以大大减少通过性接触感染和传播艾滋病的风险;共用注射器是静脉吸毒者感染艾滋病毒的重要原因,通过推广使用清洁针具,减少共用注射器,能最大程度地避免艾滋病毒通过血液途径传播;对感染艾滋病毒的孕产妇及时采取抗病毒药物干预、避免母乳喂养等预防措施,能够降低婴儿被感染的可能性。对高危人群预防性使用抗HIV药物,可以防止被感染HIV。

蒂莫西•雷•布朗:我建议,如果你被诊断出感染了艾滋病病毒,你需要按医嘱坚持服药。艾滋病总有一天会被治愈的,但与此同时,我们需要服药。药物可以防止你将艾滋病病毒传染给其他人。

面对人类共同的敌人,不仅是科学家在行动,全世界都在积极地推进艾滋病的防治工作,在控制和预防上投入了巨大的人力、物力和财力。

1985年,第一届世界艾滋病大会在美国亚特兰大举行;1988年,世界卫生组织将每年的12月1日定为“世界艾滋病日”,其红丝带标志已广为人知;1996年,联合国艾滋病规划署建立;2012年,全球艾滋病大会将治愈艾滋病作为今后的目标。与此同时,政府、各种非政府组织和多边机构也在致力于防治这种疾病。

从2000年起,由曾毅院士牵头、联合其它相关领域的院士和专家,中科院生命科学和医学学部启动了艾滋病防治系列咨询研究。2000年和2004年,学部分别向国务院提交了《关于迅速遏制艾滋病在我国蔓延的呼吁》和《关于全面加强艾滋病宣传教育和行为干预的建议》两份咨询报告。2006年,中科院生命科学和医学学部又提交了《我国艾滋病疫苗研发策略》的咨询报告。

正是在提交咨询报告的这些年,我国政府开始高度重视艾滋病防治工作,逐渐加大了艾滋病防治的组织和领导力度,加大经费和人员投入,加强宣传和教育工作,制定了许多重要的举措和行动计划。

曾毅:大力搞宣传教育,这个我觉得比任何东西都重要。所以第二个我给国务院写的报告,要他26亿拿出来,3年内,中国来补课,补一个铺天盖地的宣传课。

越来越多的公众人物也加入到了防治艾滋病的队伍中,通过关怀慰问、亲身参与等形式,宣传艾滋病的防治工作。世界卫生组织艾滋病防治亲善大使彭丽媛、卫生部预防艾滋病宣传员濮存昕等知名人士也投入到了艾滋病的防治和宣传活动中,为推动艾滋病的防治、排除公众的恐惧心理、减少对艾滋病人的歧视,付出了大量的努力。

侯凡凡(中国科学院院士,南方医科大学南方医院肾内科主任,中国人民解放军肾脏病研究所所长):经过30年各国政府、非政府组织、科学家、医学界、病人和全社会的共同努力,通过早期诊断、早期治疗及持续治疗,艾滋病已从一个可怕的致死性疾病,转变成可以预防、可以控制的非致死疾病。到2020年,实现艾滋病防治的3个90%,即:90%的艾滋病毒携带者得到检测,90%的检测阳性者得到联合抗病毒治疗,90%接受治疗者艾滋病病毒得到控制。到2030年,彻底终止艾滋病流行,并使艾滋病导致的死亡降至零。

1981年至今,人类在抗击艾滋病的道路上已经走过了30多年的历程。在艾滋病这个狡猾的对手面前,人类曾屡战屡败,悲观者曾经预言,艾滋病或许永远不会在人类中消失。然而,在刚刚过去的几年里,医学界的不断突破,让我们不再讳言“治愈”二字。也许我们有理由相信,人类战胜艾滋病的那天,就在不远的前方

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