導入變異CCR5基因,柏林愛滋病病人得以重生:帶來曙光,道路漫長

2021-01-17 網易財經

本報記者 馬歡 實習生 葉佩君 盧希

自愛滋病被發現以來,這種致死性疾病被認為是無法治癒的。在過去數十年,醫學界為了探尋治療方法,花費了大量的人力物力研究,卻始終找不到完全的治癒方式。然而,一位絕症病人奇蹟般重生的消息,讓那些絕望的患者又看到了一絲曙光。

走投無路的選擇

「柏林病人」蒂莫西·布朗是一位在柏林生活的美國公民,同時患有急性髓系白血病和愛滋病。在經歷了痛苦和漫長的治療卻看不到希望後,布朗一度被認為即將踏入墳墓。然而,一次骨髓移植治療的成功,不僅治好了他的白血病,也讓他體內的愛滋病毒神奇消失。

2006年春,德國柏林夏裡特醫科大學的腫瘤學家吉羅·胡特遇見了時年40歲的布朗。當時布朗已服用抗愛滋病病毒藥物4年,血液裡也已檢不出病毒,免疫系統看上去相當完好。但是,他有另一個問題:急性骨髓性白血病,這是一種正在威脅其生命的血液癌症。胡特嘗試對布朗進行了好幾輪的化療,但7個月後,白血病又復發了。

對布朗來說,治療白血病唯一的希望就是幹細胞移植。但移植工作要先於會殺死其免疫細胞的藥物療程,這個危險的過程稱為「消融」。雖然移植的幹細胞將來自免疫匹配供體,但患者本身的一些免疫細胞可能還保持著活力,因此排異反應仍然是一個風險。醫生必須用其他危險的藥物儘量減少排異反應。在患有該名男子同樣疾病的患者中,有1/3的人過不了消融這一關。

作為腫瘤學家,胡特本人不是愛滋病專家,但他知道,一般情況下,愛滋病病毒HIV會利用人體內CCR5與CD4,聯合作用,導致人體感染。不過,在一些歐洲人身上發現了一種基因變異,這個變異會讓人體內CD4細胞裡面缺少CCR5的受體,缺失宿主就不會感染HIV,也會使他們體內的CD4細胞對愛滋病病毒具有高抗性。這種突變叫「輔助受體CCR5- 32純合子突變」。

然而,這種變異基因只存在於20%的西歐人和10%的北歐人的身體中,其他地區非常罕見。

浙江感染病中心主任醫師朱彪說:「變異後的CCR5基因對愛滋病病毒產生抗體,早在2000年就被發現了。這種神奇基因,最早發現於歐洲某些漁島上的性工作者。此後世界各地的科學家都試圖從CCR5基因中人工分離出變異基因,遺憾的是,人工分離出來的變異基因並不穩定,無法正常導入人體體內。」

從理論上說,如果醫生能找到一個具有這種CCR5變異的幹細胞捐贈者,患者的身體也能控制剩餘的愛滋病病毒。「我告訴布朗,雖然不知道會發生什麼事,但也許我們會得到一個擺脫愛滋病的機會,」胡特回憶道,「布朗說,『我不關心這個,我沒有抗逆轉錄病毒藥物方面的問題。』他害怕的是他的白血病。」

治癒方法無法複製

2007年2月,胡特和他的同事對布朗實施了帶有變異CCR5的幹細胞移植手術。接著,布朗停用了抗逆轉錄病毒藥物,但他的愛滋病病毒水平依然檢測不到—大約兩個月後,醫生再也找不到布朗體內潛伏感染細胞的蹤跡。

一年後,布朗的白血病復發,他接受了全身輻射消融,然後又進行了第二次幹細胞移植。直到今天為止,這名患者仍然很健康,胡特和他的同事依然沒有檢測出他的愛滋病病毒水平。布朗的樣本甚至被發送到希利西亞努的實驗室和美國一些擁有最靈敏分析設備的地方,檢測結果和預測的無異。

布朗被治癒的消息成為醫學界討論的熱點。

作為布朗的主治醫生,胡特表示:「對於我來說,推倒『HIV不可治癒』這樣的信念極其重要,能夠做這樣的醫學研究,是最偉大的事情。」來自舊金山的免疫學教授傑李維則認為,布朗的例子表明了通過移植或者基因治療來抑制CCR5支撐細胞的重要性。

也有人持不同看法,懷疑者警告說,現在表面看來是通過破壞布朗的免疫細胞從而治好了他的病,但如果愛滋病病毒菌株以隱蔽的形式潛伏在布朗的體內,那麼它們總有一天可能重新浮現。

所以,儘管布朗的治癒案例看上去非常令人鼓舞,但對大多數感染者意味著什麼,依然是不確定的。「『柏林病人』震驚了整個領域,因為人們沒有想到在實際治療中可以達到這麼好的效果,」一名醫學專家說,「這種方法顯然不能在全部愛滋病病毒人群中複製,成本加上風險之高是令人難以置信的。但它確實表明,你可以在沒有其他副作用的情況下實現功能性治癒。」

從布朗的角度來說,整個治療過程十分痛苦和漫長。他遭受了兩次的復發、接受過兩次幹細胞移植,在將近康復的路上遇到了一次很嚴重的腦神經失調。這種神經病問題會導致短暫的失明和記憶問題。布朗如今仍在接受化療,以幫助他恢復動作協調和走路步態。

他的朋友們也發現了布朗人格的某些改變:他現在更加遲鈍了。在接受採訪的時候,當被問到帶著基因變異的病毒是否比帶著HIV病毒生活好時,布朗說:「也許吧,也許變得更好,但是我不會再想這樣的問題了。」他正考慮從柏林搬到巴塞隆納或者舊金山,盡情享受美酒與香菸。

「柏林病人」不等於所有病人

相較於布朗的治癒,一個更重要的問題是:布朗本人的治癒經驗,是否可以應用於其他愛滋病患者?特別是那些沒有患白血病的患者?

在任何治癒HIV感染的方案中,最嚴重的挑戰都來自長命的免疫系統細胞,這些細胞需要在患者治癒前被清除。在「柏林病人」的案例裡面,CCD5支撐的吞噬細胞在38個月後無法檢測—這意味著化療已經破壞掉了這種長命的細胞,長命的免疫細胞已經被捐贈的細胞所代替了。

科學家們開始做出相關研究。

美國桑加莫生物技術公司設計出了「鋅指核酸酶」,這種酶可專門針對CCR5基因,破壞其功能。賓夕法尼亞大學基因治療專家卡爾·瓊恩,聯合桑加莫生物技術公司,正在開展一項從愛滋病病毒感染者身上採集CD4細胞的人體研究。研究中,CD4細胞會被感染上一種攜帶鋅指核酸酶的腺病毒,然後再重新輸回到病人體內。他們希望,通過將目標鎖定在幹細胞中可引起CD4增長的CCR5基因,來找到有效和持久治癒愛滋病的方法。

為了驗證這一想法,兩組小鼠接受了對照。第一組小鼠移植了人體幹細胞,第二組小鼠接受了帶有鋅指核酸酶的人體幹細胞。接著,研究人員使小鼠感染上愛滋病病毒。大量小鼠實驗表明,愛滋病病毒最初在所有的動物身上都是一樣的,但幾個星期過後,接受治療的小鼠的病毒水平發生了急劇下降。

帶有鋅指核酸酶的小鼠,成功壓制了免疫細胞內的CCR5基因,但同時愛滋病病毒也選擇性地殺死了CCR5受體完好無損的細胞。

目前,實驗證明接受治療的小鼠仍會受到感染,但在這樣低的病毒水平上,它們將不再遭受疾病帶來的痛苦。「『治療』並不意味著你必須徹底清除病毒,」一名實驗人員說,「你只需消除病毒帶來的後果,清除感染者體內的每一個病毒細胞是一項艱難的任務。」

科學家們也已經開始討論,如何努力地識別那些帶有基因突變的CCR5- 32純合子的捐贈人,並設法增加捐贈者的幹細胞供應。比如,如果帶有CCR5- 32純合子的母親生出了嬰兒,就可從嬰兒臍帶中取樣血細胞,幫助幹細胞治療。

當然,如果這種方法得以成功,其價格將會非常昂貴。

「長期存活的病毒攜帶者」

「輔助受體CCR5- 32純合子突變」目前只在歐洲人身上發現。對於其他人種的患者來說,是否還有抵抗愛滋病的希望?

來自美國和中國的科研人員發現,部分人體內的確存在一種能阻止愛滋病發作的特殊蛋白質。

目前,全世界有大約4000萬人感染愛滋病病毒,但自上世紀80年代中期以來,科學家發現,約有2%的病毒攜帶者竟然終身沒有發展成愛滋病,成為了「長期存活的病毒攜帶者」。這一現象表明,部分人對愛滋病病毒具有先天的免疫力。

這些研究人員將「未發病者」和「發病者」的免疫細胞進行對比研究後發現,凡是那些能免遭愛滋病侵犯的人,其體內都有一組名叫「alpha-defensins」的蛋白質,正是這種物質,對人體血液中所有種類的愛滋病病毒都產生了重要的抑制作用。當科研人員將這種蛋白從免疫細胞中分離後,HIV病毒立刻開始大量複製。

但令人沮喪的是,用人工合成的「alpha-defensins」同類蛋白,對病毒的抵抗力只有人體自然生成物的十至二十分之一—這無法用於臨床治癒愛滋病。

人類與愛滋病的鬥爭還將繼續。

本文來源:時代周報 責任編輯: 王曉易_NE0011

相關焦點

  • 第二縷曙光:回顧人類再次治癒愛滋病始末
    消息一出,便引發了全球的關注和熱議,因為自從2007年發現首例愛滋病治癒者以來,經過十三年的漫長等待,奇蹟終於再次出現。「倫敦病人」亞當·卡斯蒂列霍實際上,早在2019年3月5日,CNN便報導了這位同時被愛滋病和霍奇金淋巴瘤纏身的「倫敦病人」在接受幹細胞移植治療3年後,血液中沒有檢測到愛滋病病毒,可能已被治癒的新聞。又經過了整整一年的觀察及對全身的檢測,這位幸運的病人終於被確認為治癒者。
  • 受「柏林病人」啟發的HIV療法—CCR5基因編輯展現可觀前景!
    自"柏林病人"後人們開始注意到CCR5,受體CCR5在HIV病毒感染靶細胞過程中起到非常關鍵的作用。通常HIV感染早期介導病毒進入機體的主要輔助受體就是CCR5,可引起機會性感染進而破壞機體的免疫系統,因此阻斷該受體的功能將成為一個新穎、合理的治療手段。
  • 基因療法解題②:從愛滋病「超級倖存者」到「柏林病人」
    既然愛滋病病毒的主要亞型之一入侵淋巴細胞需要CCR5,理論上如果可以阻斷CCR5和愛滋病毒的結合,就可以抵禦感染。2007年,美國藥監局批准一種叫做馬拉韋羅(Maraviroc)的小分子藥物上市,其靶點正是CCR5。與此同時,德國柏林的Charité醫院實施了一起極富想像力的臨床試驗。
  • 「倫敦病人」離擊敗愛滋病有多遠?其經歷或有效證明這一點
    日前,倫敦大學學院的病毒學家拉文德拉·古普塔及其團隊在《自然》雜誌在線發表了一項愛滋病治療結果:一名倫敦男子(媒體稱其為「倫敦病人」)在接受幹細胞移植後,其愛滋病可能已被治癒。這意味著繼「柏林病人」蒂莫西·雷·布朗之後,「倫敦病人」可能成為第二位被成功治癒的愛滋病患者。
  • 中國學者在攻克愛滋病的道路上又進一步
    記者|任悠悠人類在攻克愛滋病的路上不斷向前,這次的好消息來自幾位中國學者。北京大學-清華大學生命科學聯合中心鄧宏魁研究組、首都醫科大學附屬北京佑安醫院吳昊研究組以及解放軍總醫院第五醫學中心陳虎課題組在著名的國際醫療期刊《新英格蘭醫學雜誌》上發表了題為《利用CRISPR基因編輯的造血幹細胞在患有愛滋病合併急性淋巴細胞白血病患者中的長期重建》(CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic
  • 基因編輯治療愛滋病,向「治癒」又邁出一步
    考慮到涉及愛滋病、白血病等難以攻克的絕症,這的確燃起了很多人的希望。根據此次研究成果,利用CRISPR基因編輯可能實現「功能性治癒愛滋病」。本質上,這汲取了當今國內外防治愛滋病的成果,也是利用先進的基因編輯技術獲得了治療愛滋病的突破。HIV入侵人體的免疫細胞,需要一個入口和受體,這就是CCR5-Δ32基因(德爾塔32基因)編碼的受體。
  • 《柳葉刀》:確認了,又有愛滋病患者被治癒,體內病毒已清零!
    「倫敦病人」是如何接受治療並取得積極成效的呢? 「倫敦病人」帶來的希望有多大? 這位贏得希望曙光的病人已知是男性,來自倫敦。他先前接受了幹細胞移植手術,通過移植幹細胞來清除體內的愛滋病毒。已經發布的醫學報導稱,長期隨訪的結果顯示,在停止抗HIV治療30個月後,他的愛滋病症狀緩解。
  • ccr5基因缺失或導致多重癌變
    hiv患者都非常熟悉一種叫做ccr5受體的基因,它不僅是hiv病毒進入人體逆轉成病毒庫的主要門戶,也是基因編輯療法治癒的主要突破口
  • 世界首例:北大教授以基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病
    基因編輯技術能做什麼?答案有很多。北大教授鄧宏魁把基因編輯變成了可以治療愛滋病的工具。從實驗到臨床、從原理到實踐,數年的努力後,世界首例通過基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者的案例初步報導。愛滋病病毒表面的某種蛋白會與CD4陽性T細胞表面的受體結合,在CCR5的幫助下,實現對免疫系統的破壞。「柏林病人」和「倫敦病人」的提示那麼,如果少了CCR5的幫助,是不是就能阻止HIV的肆虐呢?事實正是如此。隨後的研究發現,CCR5-Δ32純合突變的CD4陽性T細胞具有抵禦HIV感染的能力。
  • 北大教授以基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病
    愛滋病病毒表面的某種蛋白會與CD4陽性T細胞表面的受體結合,在CCR5的幫助下,實現對免疫系統的破壞。 「柏林病人」和「倫敦病人」的提示 那麼,如果少了CCR5的幫助,是不是就能阻止HIV的肆虐呢?事實正是如此。隨後的研究發現,CCR5-Δ32純合突變的CD4陽性T細胞具有抵禦HIV感染的能力。
  • 第二例愛滋病被治癒,愛滋病要被攻克了?其實還為時尚早
    據多家媒體3月4日的報導,一名「倫敦病人」可能成為全球第二位被成功治癒愛滋病的患者。專家表示,與第一位被成功治癒的病人一樣,這名患者也接受了含有CCR5蛋白質基因突變的骨髓移植,目前已經停用抗愛滋病藥物16個月,用目前最先進的方法檢測,在患者的體內未發現愛滋病病毒。該研究成果獲得了廣泛的關注,相關的結果發表在著名的學術期刊《自然》(Nature)。
  • 愛滋病治癒,全球第二例!
    第一例愛滋病治癒的案例被稱為「柏林病人」的蒂莫西·雷·布朗Timothy Ray Brown。 1995年,布朗被診斷出愛滋病,在與疾病艱難鬥爭十一年後,布朗再次被診斷出急性髓性細胞性白血病(AML)。
  • 從基因編輯嬰兒談CRISPR-Cas9和CCR5
    作者:1°C2018年11月26日,朋友圈刷屏「世界首例免疫愛滋病的基因編輯嬰兒在中國誕生」,報導稱「一對名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒於11月在中國健康誕生。這對雙胞胎的一個基因(CCR5)經過CRISPR-Cas9基因編輯,這使她們出生後即能天然抵抗愛滋病。
  • 世界首例愛滋病徹底痊癒病人還是去世了,病因是...
    出生於1966年的美國人布朗是公認的全球首個被治癒的愛滋病患者。他於1995年在德國柏林居住時被診斷出愛滋病,2006年又被診斷出患有急性骨髓性白血病。布朗2007年在柏林接受了放射療法和幹細胞移植,之後愛滋病和白血病都消失了。
  • 關注|我們離治癒愛滋病還有多遠?
    我們真正需要的是愛滋病疫苗和愛滋病的根治方法。那麼,我們離這個目標還有多遠?截止目前,世界上只有一個人被治癒了愛滋病,他的名字叫Timothy Brown(也被稱為「柏林病人」,因為他住在德國柏林)。Timothy在被查出HIV感染超過了10年之後,於2006年又被診斷出患有白血病。為了治療白血病,醫生給Timothy進行了骨髓移植。
  • 一波三折:Nature Medicine再發文,證實賀建奎敲除的CCR5基因,缺失...
    柏林病人的出現柏林病人——Timothy Ray Brown2007年,一個名叫Timothy Ray Brown的人,開始轟動世界,他就是大名鼎鼎的「柏林病人」,一度是這個星球上唯一被徹底治癒的愛滋病患者。
  • 真相:愛滋病到底能不能治癒?
    說到愛滋病,不得不提那個「柏林病人」。2007年2月,蒂莫西·雷·布朗被發現人類免疫缺陷病毒(HIV)陽性,簡單來說,他是愛滋病病毒攜帶者;2016年,他體內的HIV卻消失了,也就是說,他不會得愛滋病。
  • 中國科學家利用基因編輯技術完成同時治療愛滋病與白血病
    點擊藍字關注我們2016年5月,一位年輕人發現自己感染了愛滋病。兩周後,醫生告知他患有急性淋巴細胞白血病。接踵而來的打擊足以讓任何人陷入深深的絕望。不過,醫生給了這名患者一線希望:他們將實施一次骨髓移植以治療白血病,以及附加的一項嘗試治療愛滋病的實驗性治療。近日,相關的一篇研究論文發表在《新英格蘭醫學雜誌》上。
  • CCR5基因突變使人體不受愛滋病感染,或存在類似對抗新冠病毒的基因
    CCR5基因突變使人體不受愛滋病感染,或存在類似對抗新冠病毒的基因  olivia chan • 2020-04-26 14
  • 世界首例愛滋病治癒者,不幸白血病復發
    曾被稱為「柏林病人」的美國患者蒂莫西·雷·布朗(Timothy Ray Brown),2008年成為世界上第一例被成功治癒愛滋病毒的人,然而現在罹患晚期癌症,正與死神抗爭。蒂莫西·雷·布朗。愛滋病是世界上最難攻克的難題之一,布朗創造了醫學史奇蹟。當他十多年前被治癒時,成為了數千萬愛滋病攜帶者的希望的化身。1995年,布朗在德國首都柏林學習,得知自己被感染愛滋病毒。2006年,他又被診斷出患有白血病,白血病是影響血液和骨髓的癌症。