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抗击艾滋病三十载: 挫折、勇敢、坚韧与爱 (三)

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治愈,整个领域都在谈论治愈。

—Robert Gallo


抗击艾滋病三十载:挫折、勇敢、坚韧与爱(一)

抗击艾滋病三十载:挫折、勇敢、坚韧与爱(二)

鸡尾酒疗法

读过上一篇文章的读者应该对齐多夫定以及更昔洛韦上市的曲折过程还有印象。虽然这些药物的研发以及上市历经种种磨难,上市之后也能使患者获益,但无论是抑制病毒复制的齐多夫定还是治疗巨细胞病毒性视网膜炎的更昔洛韦,都无法高效地降低感染者的死亡率。

而1996年,一种新型的治疗HIV/艾滋病的疗法的出现使成千上万濒临死亡的病人能够再一次的站立,使他们能够继续工作,使无数感染者和艾滋病患者的生活质量与常人相差无几。

尽管高效抗逆转录病毒疗法(HAART)似乎是在1996年才出现的,但成就这一疗法的药物的早期研究,以及组合疗法概念的应用,却是在许多年之前就开始了。

齐多夫定上市之后另外两款作用机制相同的药物地达诺新 (ddI) 以及扎西他滨 (双脱氧胞苷,ddC)也相继获批上市。上世纪八十年代末的多项研究显示地达诺新以及扎西他滨与齐多夫定相比虽然副作用各不相同,但都能够表现出类似的有效性。

与此同时,临床研究也发现地达诺新以及扎西他滨这两款药物与齐多夫定类似,由于耐药性的产生,单药使用时其有效性持续时间很短。因此当时艾滋病药物的研究方向主要是寻找齐多夫定耐药之后的替代药物。尽管如此,在1989年之后许多科研人员也开始着手研究齐多夫定与不同药物的组合方案的有效性。

其实所谓的组合疗法或者鸡尾酒疗法 (drug cocktails) 的概念并不是HIV研究人员首创的。其来源可追溯到上世纪中叶使用药物组合方案治疗肺结核以及癌症。齐多夫定联用ddI或ddC的双药联用组合疗法虽然有增加毒副作用的可能性,但科研人员希望通过药物组合来提高药物的有效性,或延迟耐药性产生的时间。

尽管早期的药物组合方案的临床研究证实了该策略的有效性,但这些药物联用方案依然存在一个很大的问题,就是它们并不能完全抑制病毒的复制。由于病毒能够在药物的存在下继续复制,且由于HIV的突变率非常高,因此在这些药物的使用过程中依然很容易产生耐药。为了解决这一问题,科研人员必须找到一种更加高效的方式来抑制HIV。

截止1992年底,获批上市的所有治疗艾滋病的药物全部是通过抑制逆转录酶的活性来发挥药效的,这可能也是这些组合疗法效果不太理想的原因。当时的设想是成功的组合疗法需要包含两种或两种以上不同作用机制的药物,靶向病毒复制过程的不同环节,以此才能更加高效的抑制HIV复制。

 

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电影《The Normal Heart》剧照

感染者的新希望

实际上,上世纪八十年代末,艾滋病领域的科研人员对蛋白酶抑制剂的关注度并不高。在1986年,也就是齐多夫定获批上市的那一年,罗氏的科学家David Clough启动了蛋白酶抑制剂的研究项目。

可能是由于罗氏之前曾经进行过高血压药物ACE抑制剂的研究,这些项目能为他们在蛋白酶方面的研究提供了很多经验,所以HIV蛋白酶抑制剂的早期研究进行的很顺利。1989年的时候Clough团队就确定了候选药物,并计划进行下一步的开发。

除了罗氏,默沙东实验室的蛋白酶抑制剂研究项目同样也在悄无声息的进行。

1988年默沙东的Manuel Navia在Nature发表了一篇非常重要的文章,报道了HIV 蛋白酶的晶体结构,这也成为了该领域进展的一个重要事件。之后默沙东的科学家便开始筛选化合物库,寻找先导化合物。

而在这之后一些大型制药公司也纷纷着手进行蛋白酶抑制剂的研究,大家都觉得蛋白酶抑制剂很有可能会成为艾滋病治疗领域的一个重要突破。参与其中的很多制药公司之前都有人天冬氨酸蛋白酶抑制剂的研发经历,而这种酶与HIV蛋白酶的结构比较类似。

这种结构类似性一方面使得制药公司能够快速筛选获得HIV蛋白酶抑制剂,但与此同时很多早期筛选得到的化合物都存在选择性差的问题,由于对人蛋白酶的活性太高,这些化合物通常会引起一系列的副作用。

虽然罗氏的蛋白酶抑制剂研究进展比较迅速,但实际上该公司进入临床试验研究阶段的药物沙奎那韦存在一个很明显的缺陷:生物利用度很差。这一缺陷也使沙奎那韦在作为单药使用的临床试验中有效性差强人意。早期临床研究发现沙奎那韦必须达到每日7200毫克的剂量才能获得与核苷类逆转录酶抑制剂类似的疗效。

此后罗氏更改了临床试验研究的方向,重点研究沙奎那韦与其他一种或两种药物联用的有效性。最早的一项双药联用的临床研究始于1992年,而三药联用最早的时间则是在1993年。结果显示沙奎那韦只有在联用时才能显示出持久的疗效。

尽管沙奎那韦是第一个获批的蛋白酶抑制剂,却并没有在艾滋病群体中引起轰动。给这群人带来无限希望的,是默沙东研发的茚地那韦以及雅培的利托那韦。

由于在1992年之前已经有很多的组合疗法方面的研究,所以雅培和默沙东在临床试验的早期将研究的重心放在单药的疗效评价上似乎显得不合乎情理。而当时的默沙东对此的解释是他们希望找到一款能够带来巨大的突破药物,而不是在现有药物的基础上修修补补。

在1992年和1993年的早期临床研究中茚地那韦显示出了极强的潜力,临床试验数据表明茚地那韦即使作为单药使用,感染者在使用药物数月之后其产生耐药的可能性依然很低。然而后续的研究却发现很多病人依然会出现药物治疗失败的迹象。

默沙东不得已只能选择研究包含茚地那韦的组合疗法的有效性,并与学术机构的科研人员合作,设计了后来成为感染者治疗金标准的三药组合方案:齐多夫定或司他夫定+拉米夫定+茚地那韦。之后的临床试验(Merck 035)显示该组合方案与单药或者仅包含逆转录酶抑制剂的二药组合方案,能够表现出的极强优势。而且该临床试验也是最早显示出能够将感染者病毒载量降至检测限以下的两个临床研究之一。

与此同时,雅培的利托那韦也在临床试验中获得了相似的数据。其实很明显,在HIV的病毒载量降低至检测限以下之后,病毒耐药性的形成已经变得非常缓慢、困难。

1996年春天的时候,FDA的局长David Kessler会见了默沙东和雅培的代表,让他们尽快向FDA提交药物上市申请。FDA在1995年12月批准沙奎那韦上市,但由于沙奎那韦的活性并没有茚地那韦和利托那韦强,FDA担心如果沙奎那韦的使用时间太长或者应用范围太广的话有可能引发广泛的蛋白酶抑制剂耐药性的生成,因此FDA希望默沙东和雅培的药物尽快上市。

1996年夏天,两种核苷类逆转录酶抑制剂以及蛋白酶抑制剂的三联组合方案已经成为当时抗HIV疗法的新标准。与此同时,阿拉巴马大学伯明翰分校的George Shaw以及华裔美国科学家何大一通过数学模型计算发现,使用组合疗法能够将HIV病毒降低到检测限以下。

1996年初何大一利用这些模型预测组合疗法可以将患者体内的病毒清除。而正是清除这一名词瞬间点燃了病人群体的希望。何大一几乎在一夜之间成为了家喻户晓的明星,入选《时代》杂志的年度人物。

但当时的许多病毒学家却提出了不同意见。病毒载量降至检测限以下并不意味着感染者体内不存在隐藏的病毒。如果感染者体内仍存在病毒的话,在停止药物治疗之后病毒载量很有可能会反弹。

而不到一年以后,NIAID以及约翰霍普金斯大学医学院的科学家就报告称,他们非常明确的证实了在使用HARRT之后感染者的淋巴以及其他部位仍然存在病毒,如果停止药物的话会导致病毒载量反弹。这也就意味着HAART虽然非常有效,但HIV感染者必须像很多需要每日注射胰岛素的糖尿病患者那样,必须终生用药。

尽管如此,只要感染者合理用药HAART通常能够长期控制感染者体内的病毒。于是在艾滋病疫情爆发的15年之后,HIV感染者终于能有一个相对正常的生活,而不是在恐惧中等待着死亡的到来。

但我想即使鸡尾酒疗法使HIV/艾滋病变成了一种可控的慢性病,感染者最关心的问题依然是艾滋病究竟能不能被治愈?

柏林病人

1995年5月的一天,在得知自己前男友感染了HIV之后,29岁的Timothy Brown决定去检测自己的HIV感染状态。

Brown是一位靠翻译文字为生的美国小伙,当时的他居住在德国首都柏林。那时他看起来很健康,而且与前男友分手的两年间他与前男友并没有性接触,5年前的一次检测结果也是阴性,所以当他得知已经感染HIV之后,他还是觉得有些震惊。

不过Brown当时的健康状况确实不是很糟糕,至少他不会有生命危险。Brown在医生的建议下开始了治疗。在鸡尾酒疗法相关药物上市以后 ,Brown根据新上市的药物不断调整自己的用药方案。但药物的副作用仍然使他十分苦恼,长期的头痛,盗汗,腹泻,呕吐令他痛苦不堪,因此在2000年的时候,在医生的建议下他停止了一段时间的药物治疗。

到了2002年,Brown的CD4 T细胞计数忽然降到了250,而CD4计数在200以下一般就可以看做是已经进入艾滋病发病期。此时新上市的抗病毒药物相比上一代副作用已经减轻很多,因此他开始继续服用抗病毒药物,很快病毒载量也迅速降到了检测限以下。

然而在2006年Brown被诊断出患有一种与HIV不相关的致命疾病:急性骨髓性白血病(ALL)。由于Brown病情复杂,他的医生将他推荐给肿瘤及血液学专家Gero Hütter。三轮化疗带来的肝肾功能衰竭以及持续高烧将Brown送进了ICU,之后他便陷入了昏迷。

所有人都以为Brown挺不过这一关,但他的病情却奇迹般的逐渐好转了。2006年9月,Brown去意大利游玩了一个月。那时他的状态非常好,并且已经可以去健身房继续健身了。但Hütter却提醒Brown他的白血病很可能会复发,而且如果复发的话他只能选择采用骨髓移植进行治疗。

Hütter此前并没有治疗过HIV感染者或艾滋病患者,但此时他的脑中却闪现出一个非常激进的想法:骨髓移植是否可以在治疗白血病的同时也能够治愈他的HIV感染呢?

Hütter虽然不是HIV/艾滋病领域的专家,但他对HIV病毒还是有一些基本的了解。其实在确定HIV就是导致艾滋病的元凶之后 ,英国的Robin Weiss以及法国的Luc Montagnier就确定CD4是HIV病毒的主要受体,该受体使病毒能够入侵相应的T细胞或巨噬细胞。

但研究人员却发现,虽然小鼠体内也存在能够表达CD4分子的细胞,但小鼠却无法被HIV病毒感染。这也就意味着人的T细胞以及巨噬细胞表面可能存在着另一种受体,与CD4协同作用共同影响病毒进入人免疫细胞的过程。

虽然很多实验室在积极的寻找这种辅助受体,但在此后的十多年间,科研人员依然没有找到这种受体的踪迹。1996年,NIAID的Edward Berger终于确定了T细胞表面的辅助受体,他们将这个存在于T细胞表面的辅助受体被命名为CXCR-4。而科研人员把在巨噬细胞表面上发现的辅助受体称为CCR-5 (CCR-5也可表达于T细胞以及树突状细胞等细胞的表面)。

这些辅助受体在HIV感染宿主细胞过程中的重要作用也使它们成为了药物研发的靶标,此后一批用于HIV/艾滋病治疗的进入抑制剂(Entry inhibitor)也陆续上市。比如靶向gp41的药物恩夫韦地,以及辉瑞的CCR-5抑制剂maraviroc。

然而辅助受体的发现的重要意义远不止于此。因为这些辅助受体的存在也解释了为什么有些人虽然与HIV感染者有过多次高危行为之后依然无法被感染。

研究人员推测CCR-5受体可能存在基因多样性,而且部分人体内的CCR-5功能可能存在缺陷。而后来的研究也证实了这一猜想,一小部分人体内存在一种被称作是delta-32的CCR5基因突变 (CCR5-Δ32), 使HIV无法进入T细胞,这些人对HIV病毒也就有了天生的免疫。

Hütter告诉Brown,如果他之后需要进行骨髓移植的话,他们可以选择一位具有delta-32突变的骨髓捐献者。虽然治疗结果难以预测,但如果成功的话布朗体内的HIV病毒将有可能被完全清除。

而Brown并没有将医生的话放在心上。他认为他的白血病已经治愈了,而且抗病毒药物可以有效控制他体内HIV病毒,就算继续服用四五十年的抗病毒药物对他来说也并不是什么问题。

然而在2007年初布朗的白血病复发了。这时候他同意了Hütter的提议,寻找一位delta-32突变的骨髓捐献者后进行骨髓移植。在筛选了62位与Brown具有合适配型的骨髓捐献者之后,Hütter医生发现了一位携带delta-32突变的德国人。

二月的时候布朗进行了骨髓移植,并且停止了抗病毒药物治疗。然而11个月之后,Brown的白血病再次复发,这一次Brown使用了同一位骨髓捐献者的干细胞进行了第二次骨髓移植。

Brown经历了两次清髓化疗并接受过全身放疗,两次骨髓移植治愈了他的白血病,同时也治愈了他的HIV感染。Brown的白血病之后并没有复发,在这十一年内,Brown虽然并未服用抗病毒药物,但他的体内却找不到具有复制能力的HIV病毒的任何踪迹。

布朗是第一位公认的已知被治愈的HIV感染者(sterilizing cure),而之后他也有了另一个更为人所熟知的名字:柏林病人。

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Timothy Brown

但很明显,Brown的治疗方案很难在其他感染者身上重复。一方面由于白血病和骨髓移植过程死亡率非常高,另一方面寻找拥有delta-32纯合子突变的骨髓捐献者也是极其困难的。

Brown的治疗方案非常复杂,到底是什么原因导致布朗体内的HIV病毒被完全清除现在仍不得而知。是由于清髓化疗,骨髓移植的移植物抗宿主反应,还是CCR5突变引起的仍有待进一步研究。

在柏林病人病例首次报到至今的十年内,至少有15位病人接受过与布朗类似的治疗方案,其中6人在进行骨髓移植后短时间内死亡,只有三个人的生存期超过六个月。

2014年《新英格兰医学杂志》报到了其中的一个病例,该病人顺利度过了骨髓移植和急性移植物抗宿主反应期,但之后却出现了趋向CXCR4的HIV病毒反弹, 并在12个月后死于淋巴瘤复发。由于除了CCR-5 HIV病毒还可以结合另一种辅助受体CXCR-4,而从CCR-5到CXCR-4的辅助性受体转换使得移植T细胞的delta-32突变失去了意义。

尽管如此这也并不意味着柏林病人的治愈没有价值。相反,正是Brown的案例将治愈这个许多科学家认为是天方夜谭的想法变成了现实,证明了病毒的储藏库是可以被清除的,也重新燃起了科学界对于艾滋病治愈的希望。

其实有潜力实现治愈的治疗策略远不止骨髓移植这一种。让我们将时间倒回到1996年,在Brown被确诊一年之后的一天,他坐在一间拥挤的候诊室内等待Jessen医生,而他的身旁坐着一位同样被称为柏林病人的感染者。然而这位年轻的小伙儿并不知道,他的经历将会改变我们对于治愈这一概念的认知。

欲知后事如何,且听下回分解。

艾滋病 鸡尾酒疗法

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