多年来,抗逆转录病毒疗法(ART)一直被用于艾滋病毒(又称人类免疫缺陷病毒,HIV)感染者,目的是将病毒降低到几乎无法检测的水平,并防止其传播给其他人。但是,免疫系统将病毒锁定在体内的“储藏库”中,也即HIV-1能够通过将“病毒蓝图”插入长寿免疫细胞的遗传物质中形成长久的病毒库。如果患者停止接受ART,病毒就会开始复制和传播。
真正的治疗方法是将这种“储藏库”消除,而这似乎是最近一例德国53岁男性患者身上发生的情况。他的名字尚未公布,被称为“杜塞尔多夫患者”,于2018年停止接受ART,此后一直没有感染HIV。他也成为至少第三位被宣布清除病毒的HIV感染者。相关研究数据于2月20日发表在Nature Medicine上。
全球第三例干细胞移植后艾滋病治愈患者
具体而言,在开始HIV治疗6个月后,这位“杜塞尔多夫患者”被诊断患有急性髓系白血病(AML)。为了治疗这种血液瘤,2013年,他接受了供体干细胞移植。进行移植手术的Guido Kobbe教授说:“从一开始,我们的目标就是同时治疗白血病和艾滋病。”
取自供体的干细胞在CCR5基因中表现出特异性突变(CCR5Delta32突变)。这种罕见的基因突变主要在中欧和北欧发现,它导致免疫细胞中没有HIV的对接位点,从而提供了很好的抗病毒感染保护效力。因此,通过一次干细胞移植治疗了两种疾病。
2018年,经过精心规划以及在医生团队的持续密切监测下,抗HIV治疗结束了,该治疗确保了任何残留的HIV都得到控制。分析表明治疗中断4年后治愈艾滋病,该患者未出现病毒反弹和HIV-1抗原持久性的免疫学相关性,这些是CCR5Δ32/Δ32 造血干细胞移植后治愈艾滋病的有力证据。
“柏林患者”和“伦敦患者”
事实上,干细胞技术首先被用于治疗“柏林患者”Timothy Ray Brown。为了治疗AML,他于2007年进行了骨髓移植。在移植过程中,这些癌性骨髓细胞被破坏,并由健康捐赠者的干细胞替代。治疗Brown的团队选择了一个具有CCR5Δ32/Δ32基因突变的供体,该基因突变阻止CCR5细胞表面蛋白(HIV利用这种蛋白质进入免疫细胞)在细胞表面表达。手术结束后,Brown能够停止接受ART,并在2020年去世前保持无HIV感染。
2019年,研究人员透露,同样的手术似乎治愈了“伦敦患者”Adam Castillejo。2022年,科学家们宣布,他们认为纽约一例14个月没有感染HIV的患者也可能是治愈了,尽管研究人员警告说,现在确定还为时过早。
领导治疗Castillejo团队的英国剑桥大学微生物学家 Ravindra Gupta表示:“最新的研究证实了CCR5是目前最容易驾驭的靶点这一事实。”
在希望和挑战中前行
再讨论回“杜塞尔多夫患者”。当时,德国Düsseldorf大学医院病毒学家Björn-Erik Jensen领导的研究团队为了确保最终能够探讨治愈艾滋病的方法,在治疗监测期间进行了广泛的测试。例如,确定是否仍然可以找到具有复制能力的HIV可复制迹象的证据。
在干细胞移植后的5年里,Jensen的团队从患者身上采集了组织和血液样本。在几年时间里,他们持续发现对HIV有特异性反应的免疫细胞,这表明该男子体内的某个地方仍有一个“储藏库”。Jensen说,目前还不清楚这些免疫细胞是针对活性病毒颗粒还是病毒残留的“墓场”。他们还在患者体内发现了HIV DNA和RNA,但它们似乎从未复制。
为了进一步了解干细包移植的工作原理,该团队进行了更多测试,其中包括将患者的免疫细胞移植到具有类人免疫系统的小鼠体内。HIV未能在小鼠体内复制,表明它没有功能。最终的测试是让患者停止接受ART。“这些测试结果表明,从体内清除HIV并非不可能,只是非常困难。” Jensen说道。
旧金山加利福尼亚大学传染病研究人员Timothy Henrich表示,这项研究非常彻底。ART和抗HIV供体细胞的联合治疗给这些患者带了了很大的HIV治愈机会。
Gupta赞同这一观点,但他补充说,在某些情况下,病毒会在人体内变异,并找到其他途径进入人体细胞。他说,还不清楚患者在骨髓移植前接受的癌症化疗是否有助于通过阻止感染细胞分裂来消除HIV。
但是,骨髓移植不太可能推广到没有白血病的患者身上,因为这种手术的风险很高治愈艾滋病,特别是受试者排斥捐献者骨髓的可能性。一些团队正在测试使用取自患者自身的干细胞,然后对其进行基因改造,使其具有CCR5Δ32/Δ32突变的可能性。这将消除对供体细胞的需求。
Jensen表示,他的团队已经使用CCR5Δ32/Δ32突变的捐赠者的干细胞为其他几例同时受艾滋病和癌症影响的患者进行了移植,但现在说这些人是否排除病毒还为时过早。他的团队计划研究,如果一个人在接受移植时有更大的HIV病毒储藏库(“杜塞尔多夫患者”在被诊断为AML时,由于接受ART,HIV水平极低),是否会影响免疫系统的恢复和清除体内残留病毒的程度。
参考资料:
1#“Düsseldorf Patient”: HIV cure after stem cell transplantation confirmed.(来源:Heinrich Heine 大学官网)
2#Third patient free of HIV after receiving virus-resistant cells. (来源:Nature)
3#Björn-Erik Ole Jensen, et al. In-depth virological and immunological characterization of HIV-1 cure after CCR5Δ32/Δ32 allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Nature Medicine. (2023)