艾滋病治愈探索的策略

焦艷梅 張祿雪 楊鴻鴿 王福生

實現(xiàn)艾滋病治愈的“柏林病人”證實了艾滋病治愈是有可能的，這一例病人也極大地激勵科研人員進(jìn)行艾滋病治愈的探索。但是這些年，也只有“柏林病人”這一例治愈的病人，其余有幾例病人是停藥幾個月甚至更長時間病毒沒有反彈，但這些探索為科研人員和臨床醫(yī)生提供了靈感。在過去十多年中，潛伏HIV病毒的檢測方法取得明顯進(jìn)展，從而多種細(xì)胞和組織部位被進(jìn)一步證實存在潛伏及活躍復(fù)制的病毒。近年來，幾項旨在降低HIV病毒庫的臨床試驗，沒有一項在治愈方面取得成功。猴免疫缺陷病毒(SIV)感染的猴子有成功治愈的例子，然而，這些在猴子中成功的例子能否在HIV感染患者中也獲得同樣的效果尚不明確，本研究將對現(xiàn)有的策略和效果進(jìn)行綜述。

1 目前探索的策略和效果

1.1移植 據(jù)報道，除了“柏林病人”，另有6名抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的HIV感染者因需治療血液惡性腫瘤接受了來自CCR5Δ32純合供者的造血干細(xì)胞移植(HSCTs)[1]，其中一例病人因病毒是CXCR4嗜性而復(fù)發(fā)，另外一例因為移植反應(yīng)和腫瘤復(fù)發(fā)死亡。停藥后病毒反彈從3個月到10個月不等，表明這種干細(xì)胞移植有效地降低了潛伏感染細(xì)胞的數(shù)量。其他一些干細(xì)胞移植也表現(xiàn)出同樣的效果，然而移植有關(guān)的副作用限制了其在臨床的大量應(yīng)用。

1.2基因治療 靶向CCR5的基因編輯也被用來作為探索治愈HIV的策略。使用鋅指核酸酶靶向CCR5已經(jīng)進(jìn)行了臨床試驗，其他的基因編輯方法也已在體外進(jìn)行了試驗，包括(CRISPR)/Cas-9技術(shù)。在一項臨床試驗中，12名HIV感染者接受自體鋅指核酸酶介導(dǎo)的CCR5修飾的CD4 T細(xì)胞[2]，結(jié)果證明這種治療策略是安全的，外周循環(huán)的CD4細(xì)胞中大概13.9%發(fā)生基因修飾，其中6名患者進(jìn)行了藥物中斷后病毒反彈分析，結(jié)果顯示，均在停藥后的幾周內(nèi)發(fā)生了病毒反彈。

1.3潛伏病毒激活劑 激活潛伏感染的細(xì)胞是HIV治愈的另外一個策略。最早的潛伏激活劑是組蛋白去乙?；敢种苿?HDACis)，其能增加HIV啟動子組蛋白乙?；瑢?dǎo)致轉(zhuǎn)錄增強。很多HDACis已經(jīng)進(jìn)行了試驗，所有的HDACi均證實能夠有效激活潛伏HIV病毒，但均不能降低潛伏感染的細(xì)胞數(shù)量[3]。

1.4沉默潛伏感染的細(xì)胞 與激活潛伏感染不同，另外可行的治愈措施是永遠(yuǎn)沉默潛伏HIV感染的細(xì)胞，使得潛伏感染的細(xì)胞永遠(yuǎn)不表達(dá)。在ART治療的人源化小鼠模型上的研究表明，應(yīng)用Tat抑制劑二脫氧皮質(zhì)抑素(didehydro-cortistatin A, dCA)能夠降低組織中細(xì)胞相關(guān)的HIV RNA水平并能夠延遲停藥后病毒的反彈時間[4]。體外實驗顯示，dCA介導(dǎo)的Tat抑制促進(jìn)了HIV轉(zhuǎn)錄的表觀遺傳沉默，因此，長期暴露于dCA能夠?qū)е赂畹臐摲鼱顟B(tài)。另外，導(dǎo)致潛伏沉默的措施包括RNA干涉(RNAi)，其可以靶向核內(nèi)的病毒，導(dǎo)致病毒啟動子沉默，或在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，導(dǎo)致互補病毒mRNA的降解。RNAi技術(shù)的主要挑戰(zhàn)是難以將RNAi傳遞到體內(nèi)所有的潛伏感染的細(xì)胞中。

1.5T細(xì)胞疫苗 一些研究人員期望通過將潛伏激活藥物與T細(xì)胞疫苗聯(lián)合應(yīng)用能夠使病人獲得功能性治愈。以重組人粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子作為佐劑進(jìn)行6次T細(xì)胞疫苗皮內(nèi)免疫，然后每隔三周靜脈輸注潛伏激活劑羅米地辛(romidepsin)，6周后總HIV DNA減少[5]。另一項臨床試驗是用潛伏激活劑romidepsin聯(lián)合應(yīng)用痘苗載體攜帶的HIV抗原，結(jié)果顯示，11名參與者中有4名ART停藥后病毒載量低于1 000拷貝。刺激SIV特異T細(xì)胞在非人類靈長類動物模型中看起來是有效的。潛伏HIV病毒免疫逃逸及變異度非常高，疫苗誘導(dǎo)的HIV特異T細(xì)胞有可能無法發(fā)揮作用。利用HLA等位基因的遺傳多樣性促進(jìn)廣泛細(xì)胞毒性CD8 T細(xì)胞應(yīng)答，而不是過分依賴病毒表位，可能更有效。鑒于ART患者仍然存在多種免疫紊亂，包括T細(xì)胞耗竭、T細(xì)胞激活以及炎癥等，促進(jìn)HIV特異性T細(xì)胞激活作為治療策略的有效性仍不清楚。

1.6廣譜中和抗體 廣泛中和抗體(bNABs)能夠中和廣泛的病毒株。除了中和游離病毒外，這些抗體還可以清除表面表達(dá)病毒抗原的細(xì)胞[6, 7]，此過程可能通過抗體的Fc與吞噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞上受體之間的相互作用來完成。在ART治療患者，給予bNAbs、3BNC117和VRC01可導(dǎo)致停止ART后病毒反彈延遲。病毒反彈的時間可能與抗體的藥代動力學(xué)和病毒對抗體產(chǎn)生耐受的時間有關(guān)。bNABs最有可能應(yīng)用于新生兒感染。給予一月齡的SHIV感染的非人靈長類動物bNAbs、VRC07-523和PGT121導(dǎo)致其SHIV感染細(xì)胞的完全清除[8]。還有研究正在評估感染了HIV并在出生72 h或5 d內(nèi)一起接受ART聯(lián)合應(yīng)用VRC01或VRC01LS中和抗體對新生兒的治愈效果(NCT02256631)。bNAbs應(yīng)該與其他的一起應(yīng)用以防止耐受，為此已經(jīng)設(shè)計出能夠結(jié)合不同病毒位點的多種bNAbs聯(lián)合的新一代抗體，這種抗體中和HIV的廣度大、效力強。還有與病毒和CD4結(jié)合的雙特異性抗體，從而允許抗體在病毒進(jìn)入位點更好的發(fā)揮作用，這些聯(lián)合抗體比單純的抗體具有更好的效價和廣度。

1.7嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法(chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T) 嵌合抗原受體(CAR)是包括細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域(通常來自單克隆抗體或細(xì)胞表面受體或配體的單鏈可變片段)、跨膜結(jié)構(gòu)域和細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(包括CD3的ζ信號分子，具有或不具有共刺激受體的其他胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域，如CD28)的工程化受體。近年來，原代人T細(xì)胞在細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域中用bNAb單鏈可變片段表達(dá)CAR，此CAR-T在體外和體外均能裂解HIV感染細(xì)胞[9]。該CAR-T正在進(jìn)行臨床試驗(NCT03240328)。

1.8免疫檢查點阻滯劑 免疫檢查點是能夠觸發(fā)調(diào)節(jié)途徑，以減少T細(xì)胞活性，并與免疫衰竭和免疫功能受損有關(guān)的免疫調(diào)節(jié)蛋白[10]。HIV感染者，血液及淋巴結(jié)中的CD4 T 細(xì)胞高表達(dá)PD-1及CTLA-4分子。在HIV感染治療及未治療的病人中，HIV特異CD4及CD8細(xì)胞上都有免疫檢查點高表達(dá)。體內(nèi)外實驗均表明，用抗體阻斷免疫檢查點可以提高HIV特異T細(xì)胞免疫。免疫檢查點既可以促進(jìn)T細(xì)胞功能又能激活潛伏HIV病毒，是清除潛伏HIV病毒并實現(xiàn)治愈的重要靶標(biāo)。在一項隨機對照研究中，6名HIV感染但無惡性疾病的個體應(yīng)用了PD-1抑制劑，其中2人HIV特異性T細(xì)胞應(yīng)答增強，但試驗因與視網(wǎng)膜毒性相關(guān)的副作用提前停止[11]。鑒于免疫相關(guān)不良反應(yīng)，包括心肌炎、肺炎等，這些藥物迄今只在HIV合并惡性疾病的病人中應(yīng)用。在一例合并黑色素瘤患者中應(yīng)用抗CTLA4抗體(ipilimumab)，觀察到潛伏病毒的激活。最近的一項報道表明，PD-1抑制劑能夠降低HIV DNA，增加血漿中的HIV RNA并能增加HIV 特異CTL反應(yīng)。免疫檢查點阻滯劑已在大量的HIV感染合并惡性腫瘤患者中進(jìn)行多項臨床試驗。(NCT02408861, NCT02595866，NCT03304093，NCT03354936，NCT03367754，NCT03426189)，這些試驗結(jié)果能夠提高我們對免疫檢查點阻斷劑的安全性和HIV特異性免疫作用的理解。

1.9針對T細(xì)胞進(jìn)入感染部位 抑制T細(xì)胞進(jìn)入HIV容易感染的組織部位是尋求功能性治愈的另外一個策略。α4β7整合素是一種腸道歸巢標(biāo)志物，表達(dá)于對HIV或SIV感染高度敏感的CD4 T細(xì)胞表面。給予抗α4β7單克隆抗體的SIV感染ART治療的獼猴，停藥后至少2年內(nèi)無病毒反彈[12]。針對人α4β7整合素的單克隆抗體vedolizumab對HIV的治愈作用正在進(jìn)行臨床試驗(NCT03147859 和 NCT02788175)。增加CD8 T細(xì)胞表面CXCR5的表達(dá)能夠提高該細(xì)胞進(jìn)入B細(xì)胞濾泡的能力，而B細(xì)胞濾泡部位剛好是HIV潛伏的部分。將CD8細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)CXCR5后應(yīng)用到靈長類動物，或者IL-15激動劑增加CD8上CXCR5的表達(dá)能夠增加CD8細(xì)胞進(jìn)入淋巴結(jié)B細(xì)胞濾泡，相關(guān)研究正在進(jìn)行1期臨床試驗(NCT02191098)。

1.10降低炎癥 因慢性炎癥、免疫耗竭和HIV持續(xù)性之間的聯(lián)系，研究人員試圖用抗感染藥物作為減少HIV持續(xù)性的策略。絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶mTOR抑制劑西羅莫司正是這種抗炎癥藥物，它能導(dǎo)致腎移植后HIV DNA的降低。針對西羅莫司對HIV病毒庫作用的研究正在進(jìn)行臨床試驗(NCT02440789及NCT02990312)。另外的一些抗炎癥的藥物正在動物模型上進(jìn)行評估，IL-21超激動劑可增加ART治療的SIV感染的獼猴腸道中Th17和Th22細(xì)胞的數(shù)量(接近SIV感染前水平)，同時伴隨有腸內(nèi)炎癥水平降低、CD4和CD8 T細(xì)胞活化的減少以及停藥后病毒調(diào)定點的降低[13]。在人源化小鼠上的研究證實，干擾素α/β受體抗體能夠降低免疫活化、增加CD4及CD8的HIV特異免疫反應(yīng)、降低HIV病毒庫及延遲停藥后反彈[14]。

1.11早期治療 HIV感染早期進(jìn)行治療能夠降低感染細(xì)胞的數(shù)量、減輕炎癥以及降低HIV病毒庫的水平，但早期治療本身不足以治愈[15]。大概1%的HIV感染者是長期不進(jìn)展者，其體內(nèi)的潛伏感染細(xì)胞水平較低，這種低水平的潛伏HIV病毒可能與較高的HIV特異CD8T細(xì)胞及多功能抗體反應(yīng)有關(guān)，并且比其他HIV攜帶者更有可能具有保護(hù)性HLAⅠ類等位基因。在停止ART(稱為治療后控制)后長期能夠?qū)⒉《据d量保持在每毫升50拷貝以下的人群成為治療后控制。治療后能夠控制的人群特征包括改變潛伏感染細(xì)胞在T細(xì)胞亞群中的分布，在幼稚和中心記憶CD4 T細(xì)胞中感染頻率較低，而自然殺傷細(xì)胞細(xì)胞毒性活性較強。治療后控制的真正機制尚不清楚。ART早期治療的幾個圍產(chǎn)期HIV感染的嬰兒在ART停止后達(dá)到了病毒控制。其中一名被稱為密西西比嬰兒的兒童，在停用藥物后，病毒學(xué)控制28個月沒有反彈。對于這種持續(xù)的應(yīng)答，已經(jīng)提出了幾種可能的解釋，包括早期ART限制了病毒的變異，或較少感染長壽的中心記憶CD4 T細(xì)胞，因為中心記憶CD4細(xì)胞在兒童中所占比例較低。

2 總結(jié)

盡管艾滋病患者非常迫切需要HIV治愈及停藥，但到目前為止還沒有任何安全及有效的措施實現(xiàn)艾滋病治愈[16]。了解HIV在ART患者中如何潛伏、潛伏的部位以及潛伏的原因已取得一些研究進(jìn)展，但是，仍然需要確定潛伏感染細(xì)胞的表型標(biāo)志物和預(yù)測功能性治愈ART停藥的生物標(biāo)志物。很可能需要一些方法的聯(lián)合，但干預(yù)的安全性非常重要，因為艾滋病毒攜帶者的預(yù)期壽命接近正常，其毒性的接受性遠(yuǎn)低于其他疾病。