艾滋病治愈探索的策略

焦艳梅 张禄雪 杨鸿鸽 王福生

实现艾滋病治愈的“柏林病人”证实了艾滋病治愈是有可能的，这一例病人也极大地激励科研人员进行艾滋病治愈的探索。但是这些年，也只有“柏林病人”这一例治愈的病人，其余有几例病人是停药几个月甚至更长时间病毒没有反弹，但这些探索为科研人员和临床医生提供了灵感。在过去十多年中，潜伏HIV病毒的检测方法取得明显进展，从而多种细胞和组织部位被进一步证实存在潜伏及活跃复制的病毒。近年来，几项旨在降低HIV病毒库的临床试验，没有一项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，这些在猴子中成功的例子能否在HIV感染患者中也获得同样的效果尚不明确，本研究将对现有的策略和效果进行综述。

1 目前探索的策略和效果

1.1移植 据报道，除了“柏林病人”，另有6名抗逆转录病毒治疗的HIV感染者因需治疗血液恶性肿瘤接受了来自CCR5Δ32纯合供者的造血干细胞移植(HSCTs)[1]，其中一例病人因病毒是CXCR4嗜性而复发，另外一例因为移植反应和肿瘤复发死亡。停药后病毒反弹从3个月到10个月不等，表明这种干细胞移植有效地降低了潜伏感染细胞的数量。其他一些干细胞移植也表现出同样的效果，然而移植有关的副作用限制了其在临床的大量应用。

1.2基因治疗 靶向CCR5的基因编辑也被用来作为探索治愈HIV的策略。使用锌指核酸酶靶向CCR5已经进行了临床试验，其他的基因编辑方法也已在体外进行了试验，包括(CRISPR)/Cas-9技术。在一项临床试验中，12名HIV感染者接受自体锌指核酸酶介导的CCR5修饰的CD4 T细胞[2]，结果证明这种治疗策略是安全的，外周循环的CD4细胞中大概13.9%发生基因修饰，其中6名患者进行了药物中断后病毒反弹分析，结果显示，均在停药后的几周内发生了病毒反弹。

1.3潜伏病毒激活剂 激活潜伏感染的细胞是HIV治愈的另外一个策略。最早的潜伏激活剂是组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACis)，其能增加HIV启动子组蛋白乙酰化，导致转录增强。很多HDACis已经进行了试验，所有的HDACi均证实能够有效激活潜伏HIV病毒，但均不能降低潜伏感染的细胞数量[3]。

1.4沉默潜伏感染的细胞 与激活潜伏感染不同，另外可行的治愈措施是永远沉默潜伏HIV感染的细胞，使得潜伏感染的细胞永远不表达。在ART治疗的人源化小鼠模型上的研究表明，应用Tat抑制剂二脱氧皮质抑素(didehydro-cortistatin A, dCA)能够降低组织中细胞相关的HIV RNA水平并能够延迟停药后病毒的反弹时间[4]。体外实验显示，dCA介导的Tat抑制促进了HIV转录的表观遗传沉默，因此，长期暴露于dCA能够导致更深的潜伏状态。另外，导致潜伏沉默的措施包括RNA干涉(RNAi)，其可以靶向核内的病毒，导致病毒启动子沉默，或在细胞质内，导致互补病毒mRNA的降解。RNAi技术的主要挑战是难以将RNAi传递到体内所有的潜伏感染的细胞中。

1.5T细胞疫苗 一些研究人员期望通过将潜伏激活药物与T细胞疫苗联合应用能够使病人获得功能性治愈。以重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子作为佐剂进行6次T细胞疫苗皮内免疫，然后每隔三周静脉输注潜伏激活剂罗米地辛(romidepsin)，6周后总HIV DNA减少[5]。另一项临床试验是用潜伏激活剂romidepsin联合应用痘苗载体携带的HIV抗原，结果显示，11名参与者中有4名ART停药后病毒载量低于1 000拷贝。刺激SIV特异T细胞在非人类灵长类动物模型中看起来是有效的。潜伏HIV病毒免疫逃逸及变异度非常高，疫苗诱导的HIV特异T细胞有可能无法发挥作用。利用HLA等位基因的遗传多样性促进广泛细胞毒性CD8 T细胞应答，而不是过分依赖病毒表位，可能更有效。鉴于ART患者仍然存在多种免疫紊乱，包括T细胞耗竭、T细胞激活以及炎症等，促进HIV特异性T细胞激活作为治疗策略的有效性仍不清楚。

1.6广谱中和抗体 广泛中和抗体(bNABs)能够中和广泛的病毒株。除了中和游离病毒外，这些抗体还可以清除表面表达病毒抗原的细胞[6, 7]，此过程可能通过抗体的Fc与吞噬细胞和自然杀伤细胞上受体之间的相互作用来完成。在ART治疗患者，给予bNAbs、3BNC117和VRC01可导致停止ART后病毒反弹延迟。病毒反弹的时间可能与抗体的药代动力学和病毒对抗体产生耐受的时间有关。bNABs最有可能应用于新生儿感染。给予一月龄的SHIV感染的非人灵长类动物bNAbs、VRC07-523和PGT121导致其SHIV感染细胞的完全清除[8]。还有研究正在评估感染了HIV并在出生72 h或5 d内一起接受ART联合应用VRC01或VRC01LS中和抗体对新生儿的治愈效果(NCT02256631)。bNAbs应该与其他的一起应用以防止耐受，为此已经设计出能够结合不同病毒位点的多种bNAbs联合的新一代抗体，这种抗体中和HIV的广度大、效力强。还有与病毒和CD4结合的双特异性抗体，从而允许抗体在病毒进入位点更好的发挥作用，这些联合抗体比单纯的抗体具有更好的效价和广度。

1.7嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T) 嵌合抗原受体(CAR)是包括细胞外结构域(通常来自单克隆抗体或细胞表面受体或配体的单链可变片段)、跨膜结构域和细胞内结构域(包括CD3的ζ信号分子，具有或不具有共刺激受体的其他胞内结构域，如CD28)的工程化受体。近年来，原代人T细胞在细胞外结构域中用bNAb单链可变片段表达CAR，此CAR-T在体外和体外均能裂解HIV感染细胞[9]。该CAR-T正在进行临床试验(NCT03240328)。

1.8免疫检查点阻滞剂 免疫检查点是能够触发调节途径，以减少T细胞活性，并与免疫衰竭和免疫功能受损有关的免疫调节蛋白[10]。HIV感染者，血液及淋巴结中的CD4 T 细胞高表达PD-1及CTLA-4分子。在HIV感染治疗及未治疗的病人中，HIV特异CD4及CD8细胞上都有免疫检查点高表达。体内外实验均表明，用抗体阻断免疫检查点可以提高HIV特异T细胞免疫。免疫检查点既可以促进T细胞功能又能激活潜伏HIV病毒，是清除潜伏HIV病毒并实现治愈的重要靶标。在一项随机对照研究中，6名HIV感染但无恶性疾病的个体应用了PD-1抑制剂，其中2人HIV特异性T细胞应答增强，但试验因与视网膜毒性相关的副作用提前停止[11]。鉴于免疫相关不良反应，包括心肌炎、肺炎等，这些药物迄今只在HIV合并恶性疾病的病人中应用。在一例合并黑色素瘤患者中应用抗CTLA4抗体(ipilimumab)，观察到潜伏病毒的激活。最近的一项报道表明，PD-1抑制剂能够降低HIV DNA，增加血浆中的HIV RNA并能增加HIV 特异CTL反应。免疫检查点阻滞剂已在大量的HIV感染合并恶性肿瘤患者中进行多项临床试验。(NCT02408861, NCT02595866，NCT03304093，NCT03354936，NCT03367754，NCT03426189)，这些试验结果能够提高我们对免疫检查点阻断剂的安全性和HIV特异性免疫作用的理解。

1.9针对T细胞进入感染部位 抑制T细胞进入HIV容易感染的组织部位是寻求功能性治愈的另外一个策略。α4β7整合素是一种肠道归巢标志物，表达于对HIV或SIV感染高度敏感的CD4 T细胞表面。给予抗α4β7单克隆抗体的SIV感染ART治疗的猕猴，停药后至少2年内无病毒反弹[12]。针对人α4β7整合素的单克隆抗体vedolizumab对HIV的治愈作用正在进行临床试验(NCT03147859 和 NCT02788175)。增加CD8 T细胞表面CXCR5的表达能够提高该细胞进入B细胞滤泡的能力，而B细胞滤泡部位刚好是HIV潜伏的部分。将CD8细胞转导CXCR5后应用到灵长类动物，或者IL-15激动剂增加CD8上CXCR5的表达能够增加CD8细胞进入淋巴结B细胞滤泡，相关研究正在进行1期临床试验(NCT02191098)。

1.10降低炎症 因慢性炎症、免疫耗竭和HIV持续性之间的联系，研究人员试图用抗感染药物作为减少HIV持续性的策略。丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶mTOR抑制剂西罗莫司正是这种抗炎症药物，它能导致肾移植后HIV DNA的降低。针对西罗莫司对HIV病毒库作用的研究正在进行临床试验(NCT02440789及NCT02990312)。另外的一些抗炎症的药物正在动物模型上进行评估，IL-21超激动剂可增加ART治疗的SIV感染的猕猴肠道中Th17和Th22细胞的数量(接近SIV感染前水平)，同时伴随有肠内炎症水平降低、CD4和CD8 T细胞活化的减少以及停药后病毒调定点的降低[13]。在人源化小鼠上的研究证实，干扰素α/β受体抗体能够降低免疫活化、增加CD4及CD8的HIV特异免疫反应、降低HIV病毒库及延迟停药后反弹[14]。

1.11早期治疗 HIV感染早期进行治疗能够降低感染细胞的数量、减轻炎症以及降低HIV病毒库的水平，但早期治疗本身不足以治愈[15]。大概1%的HIV感染者是长期不进展者，其体内的潜伏感染细胞水平较低，这种低水平的潜伏HIV病毒可能与较高的HIV特异CD8T细胞及多功能抗体反应有关，并且比其他HIV携带者更有可能具有保护性HLAⅠ类等位基因。在停止ART(称为治疗后控制)后长期能够将病毒载量保持在每毫升50拷贝以下的人群成为治疗后控制。治疗后能够控制的人群特征包括改变潜伏感染细胞在T细胞亚群中的分布，在幼稚和中心记忆CD4 T细胞中感染频率较低，而自然杀伤细胞细胞毒性活性较强。治疗后控制的真正机制尚不清楚。ART早期治疗的几个围产期HIV感染的婴儿在ART停止后达到了病毒控制。其中一名被称为密西西比婴儿的儿童，在停用药物后，病毒学控制28个月没有反弹。对于这种持续的应答，已经提出了几种可能的解释，包括早期ART限制了病毒的变异，或较少感染长寿的中心记忆CD4 T细胞，因为中心记忆CD4细胞在儿童中所占比例较低。

2 总结

尽管艾滋病患者非常迫切需要HIV治愈及停药，但到目前为止还没有任何安全及有效的措施实现艾滋病治愈[16]。了解HIV在ART患者中如何潜伏、潜伏的部位以及潜伏的原因已取得一些研究进展，但是，仍然需要确定潜伏感染细胞的表型标志物和预测功能性治愈ART停药的生物标志物。很可能需要一些方法的联合，但干预的安全性非常重要，因为艾滋病毒携带者的预期寿命接近正常，其毒性的接受性远低于其他疾病。