早在 2019 年底,中国著名的艾滋病专家李太生教授曾公开表示,现在医学进步飞速,就连曾经让人谈之色变的艾滋病(HIV),现在也可治疗、可控制。艾滋病病人可以拥有跟正常人同样长的寿命。

的确,过去 30 年,在众多医学家潜心研究下,在医学研究日新月异的发展的基础上,人类更清楚、更深刻地了解了艾滋病(AIDS)的发病机制,也有更多可有效治疗 AIDS 的药物问世。

正是对 AIDS 治疗上的巨大进步,曾经被判处死刑的 AIDS,如今在世界上许多国家和地区,成为可以控制的疾病,AIDS 带给患者和患者家属幽深的恐惧,正在慢慢减少。

AIDS 患者只要严格遵守治疗,按时服药,就可以跟正常人一样长度的生命,就可以享受多姿多彩的生活,越来越多的患者看到了希望。但是,若想 AIDS 治疗取得疗效,变得真正可控、可治,患者需终身坚持抗逆转录病毒疗法,如复一日,严格遵守治疗方案,不能有丝毫懈怠。

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图 | HIV 模型图

一旦患者有一点儿松懈,HIV 就会立刻从抑制状态中脱身和重新活化,这会严重损害患者身体。但仍有一个问题,严谨地坚持抗逆转录病毒疗法,能让 AIDS 患者拥有与正常人一样长的寿命,但不能消除感染。

换句话说,在 AIDS 治疗如此成功的今天,感染仍是 AIDS 患者所要面临的挑战。

关于如何消除感染这一问题,许多研究团队正在竭力研究可能的解决办法,很多研究已经进入临床试验阶段。

图 | CARD8 炎症体感知 HIV-1 蛋白酶活性(图源:Science)

2 月 4 日,《科学》杂志上刊登一篇研究论文,该项研究成果出自华盛顿大学医学院的研究人员,论文内容确定了一种可以消除 HIV 感染的方法,这一发现很可能有效帮助 AIDS 患者预防感染。

研究人员发现,在人体免疫系统中,存在一种蛋白细胞,它有检测特定HIV蛋白酶活性的功能,该细胞检测到活性HIV蛋白酶后,可以触发自我破坏程序,达到清除病毒和炎性细胞的目的,这种细胞被称为CARD8炎性小体。

CARD8 炎性小体的发现之路

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图 | HIV 蛋白酶切割 CARD8 的 N 末端(图源:Science)

CARD8 炎性小体的发现有赖于研究团队的认真,同许多重要的医学发现一样,CARD8 炎性小体的发现既有偶然性、也有必然性。

图 | 经 NNRTI 治疗后,HIV-1 蛋白酶引起巨噬细胞热下垂(图源:Science)

前文提到,AIDS 患者只有严格执行治疗方案,才能够抑制 HIV 的复制。临床上用于治疗 AIDS 的药物有很多种,其中依非韦伦、NNRTIs(非核苷类逆转录酶抑制剂)是最常见的,其中依非韦伦用于艾滋病治疗已有 30 年历史。

图 | 感染 HIV-1 的 THP-1 细胞上睑下垂需要 CARD8 炎症体(图源:Science)

研究团队在服用这两种药物的患者体内,发现了 CARD8 炎性小体。服用以上两种药物的患者,在 HIV 进入免疫细胞后,发起攻击之前,他们的 HIV 蛋白酶就能提早“复活”,且足以被 CARD8 炎性小体感应到。CARD8 炎性小体感应到活性 HIV 蛋白酶后,会产生一些列反应,最后不仅病毒被摧毁,受感染的细胞也被消灭。

人体免疫系统中的 CARD8 炎性小体能够识别活性 HIV 蛋白酶功能,且在识别之后,还能清除病毒和受感染细胞。CARD8 炎性小体识别的是活性 HIV 蛋白酶功能,由于活性 HIV 蛋白酶的功能是病毒完成攻击使命的必备武器,所以活性 HIV 蛋白酶的序列不会跟 HIV 那般形状突变。

HIV 蛋白酶呈活性状态意味着病毒存在,但这时活性 HIV 蛋白酶会唤起 CARD8 的特异作用,而 CARD8 经过一系列的运行机制,能摧毁感染了 HIV 的炎性细胞。

换言之,依非韦伦、NNRTIs 这类药,除能抑制 HIV 复制之外,还能提前唤醒受感染细胞内的HIV蛋白酶。活性 HIV 蛋白酶就像个叛徒一样,在病毒功成身退之前,唤醒了 CARD8 炎性小体的反应机制,导致病毒和炎性细胞同时被摧毁。

为何 CARD8 炎性小体令人惊喜

临床上,大多数免疫疗法的治疗原理是攻击病毒外观,而研究人员发现的这种免疫系统的优势:除了从外观攻击病毒,它还能从病毒的作用入手,对其展开攻击。

HIV 的突变率特别快,以至于免疫系统跟不上,每当人体免疫细胞刚学会识别病毒的一种样子,准备展开攻击时,病毒已经改变了样子。

因此人感染后,HIV 几乎不可能被清除。HIV 就像狡猾的伪装者,不断改头换面、变换模样,从而躲避免疫系统的攻击。

但是研究团队发现的这种免疫系统,可以越过 HIV 的伪装,对其实施攻击。

参与研究的 Liang Shan 说:“人体免疫系统中有一部分特殊的细胞,这一特殊细胞,不仅能攻击 HIV 的外表,还能识别伪装,攻击对 HIV 的核心功能。不得不说,这是一个振奋人心的发现。”

打个比方,一个准备实施抢劫的犯罪分子,他们可以对外貌、衣着进行伪装,成功避开大楼的安保系统。但是他们的行为无法掩盖,进入大楼后,他们会伺机而动。HIV 就像犯罪分子,变换着模样悄无声息地潜入免疫细胞,同时伺机而动、随时准备攻击免疫细胞。这样乔装改扮的 HIV,我们暂且称为“休眠病毒”。

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图 | HIV-1 蛋白酶诱导 CD4+ T 细胞 CARD8 炎性体活化及随后的细胞死亡(图源:Science)

但是 HIV 再怎么变换模样,它始终不改攻击免疫系统的本质。而 CARD8 炎性小体,就像是潜伏在细胞内的卧底,不仅看细胞外表而且看行为,只要细胞行为对免疫系统不利,CARD8 炎性小体就试图清除它们。这项发现,为治疗 HIV-1 所导致的感染,打开了新的道路。

真正做到预防感染,还有很长一段路要走

这一系统——CARD8 炎性小体的正常运作,必须有HIV蛋白酶的帮忙。

图 | 诱导 CARD8 炎症小体活化清除 HIV-1 临床分离株的感染(图源:Science)

HIV 蛋白酶的活性对系统运作至关重要:HIV 进入细胞内部,对细胞发起攻击,这时细胞内部感染发生,HIV 蛋白酶被激活,CARD8 炎性小体通过 HIV 的活性,就知道病毒来了。

遗憾的是,虽然CARD8炎性小体“发现免疫细胞中活性HIV蛋白酶,并通过一系列反应机制,清除病毒和感染细胞”这一机制,在服用依非韦伦、NNRTIs的患者体内被发现,但是导致HIV蛋白酶“提前激活”并非这两种药物,具体提前激活机制并不清楚。

HIV 进入细胞后,如果处于休眠状态,就不会发起攻击,就好比抢劫犯罪分子,进入大楼后,一直假装清洁工人,而不急着抢劫。那么被感染细胞内的HIV活性蛋白酶,就没有任何功能。

HIV 蛋白酶只有在 HIV 离开受感染的细胞后才被唤醒,而在受感染细胞外,CARD8 无法检测到活性 HIV 蛋白酶,清除病毒和炎性细胞也就无从谈起。

不过研究人员说,或许可以发现一种药物,在 HIV 细胞尚未发动攻击之前,能激活 HIV 蛋白酶,从而诱导 CARD8 炎性小体的一些列反应,清除病毒和炎性细胞。不过我们可以抱有美好期待,随着研究的深入以及多病毒运作机制、人体免疫反应的深入了解,研究员总会找到提前激活 HIV 蛋白酶的办法。