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蒂莫西·雷·布朗
來源:互聯網

蒂莫西·雷·布朗(Timothy Ray Brown),男,1966年出生于美國華盛頓州西雅圖,是公認的全球首個被治愈的艾滋病,被稱為“柏林病人”。

蒂莫西·雷·布朗1995年被確認感染 HIV(人類免疫缺陷病毒),2002 年開始采用雞尾酒療法治療,病毒載量控制良好,未出現艾滋病相關疾病。然而,2006年其被診斷為急性髓系白血病,病情惡化、瀕臨死亡。2008年,布朗成功接受了異基因骨髓移植,并在移植術后第一天即停用抗病毒治療。盡管布朗的急性髓系白血病曾在第一次骨髓移植后7個月復發,幸運的是胡特醫生為其找到了第一次骨髓移植的骨髓捐贈者,成功進行了第二次骨髓移植。布朗兩次異基因骨髓移植的骨髓均來自同一配型相合并攜帶CCR5Δ32 純合子突變的骨髓捐贈者,這不僅使其白血病得到緩解,且體內的HIV復制得到長期控制。他被譽為首例HIV感染 “治愈” 的患者。

在“柏林病人”案例公布后,一些科學家通過模擬相關做法,已經取得初步的進展。盡管在臨床實踐中復制“柏林病人”的成功難以推廣,但科學家們從中得到啟發,HIV識別靶細胞的受體分子可以成為抗艾滋病治療的靶點,躲避艾滋病病毒的攻擊,為艾滋病病毒的治療提供了新的思路。

定義

艾滋病

艾滋病的全稱是獲得性免疫缺陷綜合征,是人類免疫缺陷病毒(HIV)侵入人體后引起細胞免疫功能降低、若不及時治療病死率極高的一種嚴重傳染病,傳播途徑包括血液傳播、性傳播和母嬰傳播等。

柏林病人

蒂莫西·雷·布朗(Timothy Ray Brown),男,1966年出生于美國華盛頓州西雅圖,是公認的全球首個被治愈的艾滋病。為了保護隱私,布朗的身份最初并沒有被公開,而是依據他確診時的地點,被稱作“柏林患者”。

相關背景

病原學

HIV屬于逆轉錄病毒慢病毒屬屬中的人類慢病毒組,為直徑100~120nm 的球形顆粒,由核心和包膜兩部分組成。核心包括兩條單股核糖核酸鏈、核心結構蛋白和病毒復制所必需的酶類,含有反轉錄酶、整合酶和蛋白酶。核心外面為病毒衣殼蛋白。病毒的最外層為包膜,其中嵌有外膜糖蛋白gp120和跨膜糖蛋白gp41。還包含多種宿主蛋白,其中 MHCⅡ類抗原和跨膜蛋白(transmembrane protein)gp41與HIV感染進入宿主細胞密切相關。HIV主要感染CD4+T細胞,CD4+分子作為病毒受體,因此,除CD4+T細胞外,表達有CD4分子的宿主細胞均有可能作為靶細胞受到HIV侵襲感染。

根據HIV基因的差異,可將HIV分為HIV-1型和 HIV-2型。HIV-1和HIV-2的氨基酸序列同源性為40%~60%。全球流行的主要毒株是HIV-1。HIV-2主要局限于西部非洲和西歐,北美也有少量報告,傳染性和致病性均較低。小行星3789以HIV-1為主要流行株。

HIV對外界抵抗力低。對熱敏感,56℃30分鐘能使HIV在體內對人的T淋巴細胞失去感染性,但不能完全滅活血清中的HIV;100℃20分鐘可將HIV完全滅活。能被75%乙醇、0.2%次氯酸鈉漂白粉滅活。0.1%甲醛、紫外線和γ射線均不能滅活HIV。HIV侵入人體可刺激產生抗體,但并非中和抗體,血清抗體陽性的HIV感染者仍有傳染性。

治療手段

針對艾滋病感染并無治愈方法。它使用抗逆轉錄病毒藥物治療,阻止該病毒在體內復制。

抗逆轉錄病毒療法(ART)不能治愈艾滋病毒感染,但可以使人體的免疫系統變得更強大。這有助于他們對抗其他感染。抗逆轉錄病毒治療必須終身用藥。抗逆轉錄病毒治療可降低人體內病毒的數量。這可以阻止癥狀,讓人們過上完整和健康的生活。正在接受抗逆轉錄病毒治療且沒有證據顯示其血液中存在病毒的人不會將艾滋病毒傳染給他們的性伴侶。感染艾滋病毒的孕婦應盡快獲得并接受抗逆轉錄病毒治療。這可以保護母親的健康,并有助于防止將艾滋病在產前傳染給胎兒,或通過母乳傳染給嬰兒。

沒有艾滋病毒的人服用抗逆轉錄病毒藥物可以預防這種疾病。該藥物在可能暴露于艾滋病毒之前給予時稱為暴露前預防用藥(PrEP),在暴露后給予時稱為接觸后預防(磷酸烯醇丙酮酸)。當感染艾滋病毒的風險很高時,人們可以使用暴露前預防用藥或接觸后預防;人們在考慮使用暴露前預防用藥或接觸后預防時應尋求臨床醫生的建議。

晚期艾滋病是艾滋病毒應對工作中長期存在的問題。世界衛生組織支持各國實施晚期艾滋病一攬子治療計劃以減少疾病和死亡。針對隱球菌腦膜炎等機會性感染開發更新的艾滋病毒藥物和短期療法,可能會改變未來人們接受抗逆轉錄病毒治療和預防藥物的方式,包括獲得可注射制劑的方式。

治療難點

流行病學

艾滋病是一個重大的全球公共衛生問題,在全球所有國家持續傳播。截至2022年底,估計有3900萬名艾滋病毒感染者;截止到2023年7月,已奪去4040萬人的生命。HIV主要存在于傳染源的血液、精液、陰道分泌物、胸腔積液、腹水、腦脊液、羊水和乳汁等體液中。經性接觸、血液及血制品、母嬰傳播。 高風險人群主要有MSM(men who have sex with men,男男同性戀者)、靜脈注射毒品者、與HIV/艾滋病患者有性接觸者、多性伴人群、性傳播感染者。采取安全的性行為、不吸毒、不共用針具、加強血液管控等能有效預防艾滋病毒的感染。發現感染艾滋病后應遵照《中華人民共和國傳染病防治法》及時向所在地CDC報告疫情,相關部門應推行AIDS自愿咨詢和檢測,對感染者按照乙類傳染病管理,并采取相應的管控措施。

治療歷程

“柏林病人” 蒂莫西·雷·布朗,1995年被確認感染 HIV,2002 年開始采用HAART(每天 600 mg依非韋倫、200 mg 恩曲他濱和300 mg替諾福韋)治療。在此期間病毒載量控制良好,未觀察到與艾滋病相關的疾病。

2006年,布朗被診斷為急性髓系白血病,體內 CD4+ T細胞的數量為每立方毫米415個,并且無法檢測到 HIV-1 RNA。布朗的特殊之處在于,他不僅是白血病患者,也是 HIV 感染者。由于HIV侵入人類CD4+ 免疫細胞時需要識別細胞表面的C-C趨化因子受體5 ( C-C chemokine receptor type 5,CCR5) ,如果編碼CCR5蛋白的基因出現突變,HIV便難以入侵靶細胞。由于病情惡化、瀕臨死亡,柏林胡特醫生給到“柏林病人”的治療方案是先接受白血病治療,方案包括誘導化療和鞏固化療。

經過不懈努力,2008年胡特醫生最終找到配型相符且擁有CCR5Δ32純合子突變的骨髓捐獻者,為布朗成功實施了異基因骨髓移植。并在骨髓移植之前,首先停止了高效抗逆轉錄病毒治療(HAART )。盡管布朗的急性髓系白血病曾在第一次骨髓移植后7個月復發,幸運的是胡特醫生為其找到了第一次骨髓移植的骨髓捐贈者,成功進行了第二次骨髓移植。

布朗兩次異基因骨髓移植的骨髓均來自同一配型相合并攜帶CCR5Δ32純合子基因突變的骨髓捐贈者,這不僅使其白血病得到緩解,且體內的HIV復制得到長期控制。HAART停藥20個月后,在布朗體內即沒有檢測到活動性、復制性HIV。根據布朗接受骨髓移植159 天后所做的直腸活檢結果顯示,表達 CCR5 的巨噬細胞仍然存在于其腸粘膜中,但該患者的直腸粘膜中已經無法檢測到HIV-1 DNA。一直到了2009 年“柏林病人”被醫生宣告其艾滋病已被 “功能性治愈” 了。

2019年4月,布朗在美國加州的醫院確診癌癥復發,癌細胞已擴散至大腦與骨髓。據美國聯合通訊社2020年9月報道,時年54歲的布朗已開始接受臨終關懷。同年9月30日,國際艾滋病協會發布聲明說,被稱為“柏林病人”的全球首個獲治愈的艾滋病患者蒂莫西·雷·布朗因癌癥復發去世。

治愈機制

研究表明,艾滋病入侵人體除了需要識別一種CD4的分子之外,還需要一種叫趨化因子受體5(CCR5)的幫助。而對艾滋病有抗性的人,他們的免疫細胞CCR5的基因發生了突變,沒有生物活性,無法被艾滋病毒利用。

艾滋病毒為了感染人類的CD4+T細胞,HIV-1會利用CCR5(介導R5病毒的進入)、CXCR4(介導X4病毒的進入),或兩種同時利用進入輔助受體。CCR5輔助受體主要表達在記憶CD4+T細胞上,而CXCR4表達在記憶和幼稚細胞上。HIV-1感染后期對CXCR4嗜性的輔助受體使用的變化可能有助于加速疾病進展。同時,為了傳播病毒,除了CCR-5,HIV-2還使用GPR15(BOB)和CXCR6(BONZO)。CD4+T細胞表面的CCR5密度是細胞感染性和病毒產生的關鍵調節因子,也是HIV-1疾病進展的關鍵決定因素。細胞死亡的程度與病毒復制相關,HIV誘導細胞死亡的能力取決于CD4+T細胞表面CCR5表達的水平。CCR5受體在靶細胞上的密度與HIV-1病毒血癥和疾病進展呈對數相關。在體外研究表明CCR5在決定HIV-1生產中的雙重作用:作為入口共受體,它充當感染的關鍵因素,但對病毒載量的大小僅產生中等影響,而作為HIV-1生命周期的后期調節器,特別是在逆轉錄階段,它解釋了病毒血癥和CCR5密度之間的對數關系。

CCR5共受體在細胞表面的表達可以通過一種自然的遺傳變異來阻止,即在人類群體中觀察到的32-bp缺失(Δ32)。這種突變局限于編碼受體第二個細胞外環的區域,產生一種不支持病毒和靶細胞膜融合的非功能性HIV進入共受體,導致蛋白質編碼序列中的移碼、正常CCR5蛋白過早截斷,并取消其在細胞表面的可用性。CCR5基因功能的喪失調節了艾滋病傳播的風險,并抵消了艾滋病毒感染的發病機制。CCR5-Δ32等位基因主要出現在歐洲血統的人群中,其平均頻率約為10%,而在撒哈拉沙漠以南非洲人、亞洲人和美洲原居民中幾乎不存在。

社會影響

艾滋病對社會的影響

艾滋病毒是一個重大的全球公共衛生問題,其在全球所有國家持續傳播,截止到2023年7月,已奪去4040萬[3290萬-5130萬]人的生命;一些國家報告的新發感染呈上升趨勢,而之前呈下降趨勢。截至2022年底,估計有3900萬[3310萬-4570萬]名艾滋病感染者,其中三分之二(2560萬)在非洲區域。

感染艾滋病毒會出現流感樣疾病,伴隨發燒、頭痛、皮疹、咽喉痛等癥狀,嚴重影響患者的工作和生活,給患者帶來身體和精神上的痛苦。感染會逐漸削弱患者的免疫系統,導致淋巴結腫大、體重減輕等其他體征和癥狀,嚴重危害患者身體健康。如果不進行治療,艾滋病毒感染者也可能患上結核病(TB)、隱球菌腦膜炎、重度細菌感染、淋巴瘤卡波西肉瘤等嚴重疾??;艾滋病毒還會導致其他感染的惡化,例如丙型肝炎、乙型肝炎猴痘等;這些,會增加全球區域性瘟疫的爆發,帶來極大的公共安全隱患,危及人類的生命安全。

艾滋病會導致社會不穩定,造成社會恐慌,影響人們心理的安全感,并對當地經濟發展造成損失。90年代中期在中國河南,大規模有償獻血共造成約30萬左右的艾滋病感染者,直接經濟損失就超過1000億元人民幣。從1981年發現艾滋病后的10年間,美國為艾滋病的治療和研究投入了100億美元;2006年,泰國由于艾滋病的嚴重流行,其經濟損失達85億元,國內生產總值降低20%。2022年,國際和各國國內的艾滋病防治資金總量雖有大幅回落,但仍達到了208億美元。

“柏林病人”對社會的影響

成為模擬的案例

一些科學家模擬“柏林病人”案例的做法,已經取得初步的進展,并且有更多的治愈消息陸續傳來。2019年,“倫敦病人”被治愈;2022年,“希望之城病人”和“紐約病人”被治愈;2023年,“日內瓦病人”已經確認為長期緩解案例,并有可能成為歷史上第6位實現艾滋病“治愈”的人。

終結艾滋的希望

這名被冠以“柏林病人”的特殊病患同時兼有白血病艾滋病。在醫學界看來,布朗已經是即將踏入墳墓的人,然而在接受骨髓移植后,布朗竟然奇跡般得以重生。

治療艾滋病的終極目標是讓病人停止用藥,這將減少每年大約12億美元的抗艾藥物需求。雖然要得到能夠普遍推廣的治療艾滋病方法還需要很長時間,但是布朗的新發現,為艾滋病科研打開了一扇新的大門。布朗的發現證明,人類可以讓一個人的細胞變得能夠抵御HIV病毒,然后再經過一段時間的治療最終攻克病魔。

盡管在臨床實踐中復制“柏林病人”的成功難以推廣,但科學家們從中得到啟發,HIV識別靶細胞的受體分子可以成為抗艾滋病治療的靶點,躲避艾滋病病毒的攻擊,為艾滋病病毒的治療提供了新的思路。

治愈案例

歷史

1982年9月24日,美國疾病控制與預防中心正式提出獲得性免疫缺陷病綜合征(acquired immunodeficiency 綜合征,AIDS,中文簡稱:艾滋病)概念,指出此病是一種細胞免疫缺陷所致卡波西肉瘤、肺孢子菌肺炎和其他嚴重機會性感染的綜合征,病因不明。

1983年,法國巴斯德研究所Luc Montagnier等,首先從一名同性戀艾滋病患者的淋巴結中分離到了一種新的反轉錄病毒,研究證實,這種病毒是引起艾滋病的病原體。1986年7月,國際微生物及病毒分類委員會將該病毒命名為“人類免疫缺陷病毒”,英文縮寫為HIV,即艾滋病病毒。1986 年,Clavel學者分離到一種反轉錄病毒,該病毒同樣可引起類似HIV所致艾滋病患者的臨床表現,不過癥狀較輕,病死率也低,因此將該病毒稱為HIV-2,而將1983年分離到的并在世界上廣泛流行的HIV病毒稱為HIV-1。

1987年,抗逆轉錄病毒藥物疊氮胸苷(AZT;現在稱為齊多夫定)獲得許可,這是一種病毒逆轉錄酶抑制劑;它暫時減少了血液中HIV 核糖核酸的含量,并適度改善了HIV感染者的健康狀況。在1990年代早期和中期,單藥治療方案之后是雙藥治療,結果證明這一治療方案對艾滋病的抑制更好。

隨著1996年高效聯合抗逆轉錄病毒療法的出現,在個人和群體層面抗擊艾滋病毒的努力進入了一個新時代??鼓孓D錄病毒治療顯著改善了已經晚期疾病的個體患者的健康狀況,并預防了沒有明顯HIV疾病臨床表現的患者的疾病進展???a href="/hebeideji/8495140012151003802.html">逆轉錄病毒療法不僅為大多數堅持治療方案的艾滋病毒感染者提供了幾乎正常的預期壽命,而且還消除了將病毒傳播給未感染的性伴侶的風險。治療艾滋病毒感染者是預防艾滋病毒傳播的一種非常有效的手段?!爸委熂搭A防”被證明是預防工具包的重要補充。

使用抗逆轉錄病毒療法預防HIV感染的第二個重大進展是針對有風險但未感染的人引入了暴露前預防(PrEP)。大量研究得出的結論是,每日一次、單粒的PrEP方案在預防高危未感染者性感染HIV方面有99%的有效性。

研究進展

2019年9月11日,北京大學清華大學生命科學聯合中心鄧宏魁等人合作成立的研究團隊在《新英格蘭醫學期刊》(The New England Journal of Medicine)發表了題為《利用CRISPR基因編輯的成體造血干細胞在患有艾滋病合并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 白血病)的研究論文。

研究結果顯示,研究團隊建立了在人成體造血干細胞上進行CCR5基因編輯的技術體系,實現了人體內長期穩定的造血系統重建。該技術應用在一名同時患有艾滋病和白血病的男性患者身上,患者病情得到了明顯緩解。

這項研究初步證明了基因編輯的成體造血干細胞移植的可行性和在人體內的安全性,促進并推動了基因編輯技術在臨床應用領域的發展。

相關文化

《柏林病人:艾滋病醫療史的轉折》(Cured: How the Berlin Patients Defeated HIV and Forever Changed Medical Science)一書由微生物專業博士、HIV研究人員娜塔莉亞·霍爾特所著,于2021年9月正式出版。該書講述了在醫學的幫助下,兩名艾滋病人通過不同的途徑戰勝HIV的故事?!鞍亓植∪艘惶枴笨死锼沟侔病す鹘邮艿氖撬幬镏委?,得到了功能性治愈。蒂莫西·雷·布朗則因為癌癥接受了骨髓移植,當時骨髓捐贈者攜帶了一種因為缺少CCR5基因所以讓HIV無法進入細胞的Delta32突變,布朗其實接受了一種基因治療。

這兩位病人在醫學史上都被稱為“柏林病人”,他們的治愈時間相差12年。在《柏林病人:艾滋病醫療史的轉折》一書中,娜塔莉亞·霍爾特首次將這些病例聯系起來。她親自探訪了兩位柏林病人及他們的醫生,講述了艾滋病醫療史上這段故事,為眾多艾滋病毒感染者提供了一種希望。

參考資料 >

世界首例被治愈的艾滋病人,被稱為“柏林病人”的他經歷了怎樣的奇跡?.文匯報.2023-11-16

How did the 'Berlin patient' rid himself of HIV?.science.2024-01-07

世界首個艾滋病治愈患者因癌癥復發去世.環球網.2021-09-22

以愛抗“艾”.科學網.2024-01-05

首個艾滋病治愈病例出現 移植骨髓后獲抗體(圖).搜狐網.2023-11-16

The first known person to be cured of HIV has died of cancer.CNN.2023-11-16

世界上首位HIV感染治愈者去世了,這里是他的故事.文匯報.2024-01-13

艾滋病毒和艾滋病.世界衛生組織.2024-01-05

Long-Term Control of HIV by CCR5 Delta32/Delta32 Stem-Cell Transplantation .The New England Journal of Medicine.2024-01-12

全球首例艾滋病治愈患者癌癥復發,曾因骨髓移植治愈艾滋,已開始接受臨終關懷.北晚在線.2023-11-16

CCR5 as a Coreceptor for Human Immunodeficiency Virus and Simian Immunodeficiency Viruses: A Prototypic Love-Hate Affair.國家醫學圖書館.2024-01-05

Evidence for the cure of HIV infection by CCR5Δ32/Δ32 stem cell transplantation.Elsevier.2024-01-05

CCR5在HIV/SIV感染中的作用.National Library of Medicine.2024-01-10

一種疾病能影響社會經濟 艾滋病吞噬的不只是健康.新華網.2024-01-10

30萬艾滋病人一千億損失.時代信報.2024-01-10

全球防控艾滋病每年花費5000億.北京商報.2024-01-10

UNAIDS報告:2022年全球新增130萬艾滋病病毒感染者.中國新聞網.2024-01-10

全球已有5例艾滋病患者被治愈:有的成“希望大使”,有的想過安樂死.上游新聞.2023-11-16

長期緩解而非治愈,說第6例被治愈的HIV感染者為時尚早.澎湃新聞.2023-11-16

第6位艾滋病“治愈”患者或已出現,目前并不具有普遍性.人民日報.2023-11-16

‘Dusseldorf Patient’ Cured of HIV Following Stem Cell Transplant.AABB.2024-01-07

A Fourth Person Is Effectively 'Cured' of HIV, And It's The Oldest Patient Yet.sciencealert.2024-01-10

‘Dusseldorf patient’ is 5th person cured of HIV.columbian.2024-01-07

Geneva Patient Declared As Sixth Person HIV-Free After Stem-Cell Therapy; How Is He Different From the Previous Cases?.ScienceAlert.2024-01-07

第6例出現?盤點那些被“治愈”的艾滋病患者的別樣人生.南方都市報.2024-01-12

艾滋病毒緩解的病人分享了他的故事.CITY OF HOPE .2024-01-09

Four Decades of HIV/AIDS — Much Accomplished, Much to Do.NEJM.2024-01-07

CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia.NEJM.2024-01-10

The New England Journal of Medicine | 鄧宏魁研究組與合作者首次報道了基因編輯的造血干細胞在人體內的長期重建.北京大學生命科學學院.2024-01-10

“柏林病人”:在艾滋病治愈后的日子.界面新聞.2024-01-11

柏林病人.豆瓣讀書.2024-01-11

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