这可能是因为大量的HIV病毒粒子可以直接从一个T细胞感染另一个T细胞,而在病毒滴度很高的情况下,这些抗病毒药物是无法阻止HIV病毒复制的。现代医学最伟大的成就之一就是发明了用于治疗HIV病毒感染的鸡尾酒疗法。在接受鸡尾酒疗法治疗的患者体内循环的HIV病毒的水平可以被压制在一个非常低的水平上。不过,虽然这种鸡尾酒疗法的疗效看起来非常神奇,但是它还是无法彻底治愈艾滋病患者,他们体内依旧存留有HIV病毒。所以很遗憾,HIV病毒感染者不得不终身服用这些昂贵的,而且还有可能会给他们身体带来伤害的抗病毒药物。Sigal等人近日在《自然》(Nature)杂志发表文章,其将告诉我们为什么这些抗逆转录病毒药物不能彻底清除我们体内的HIV病毒。Sigal等人的工作对于目前正在开展的治疗HIV病毒感染的工作非常有帮助。科学家们已经发现了好几条机制,它们可能都与艾滋病患者经过鸡尾酒疗法之后体内依旧存在HIV病毒有关。这些机制包括:HIV病毒会在休眠期的CD4+记忆性T细胞里维持潜伏样转录沉默(transcriptionally silent)状态;这些被潜伏感染的细胞再度增殖;抗HIV病毒作用不够全面;HIV病毒持续复制,不断感染其它易感细胞等。绝大多数科研人员都认同前三条机制与HIV不能彻底被清除有关,但是对于第四条,很多人还是持有不同的意见。有人认为HIV病毒并没有在外周循环血液中出现,而且经过强化治疗(即在标准的鸡尾酒疗法中再额外添加其它抗病毒药物)之后,血浆中稳定状态的HIV病毒的RNA水平并没有发生变化,因此他们不赞成HIV病毒会持续不断地复制这一观点。但是还是有一些证据表明,HIV病毒的确有可能是在不停地复制。之前的研究发现,强化治疗会影响富含HIV病毒易感细胞的组织中的HIV病毒水平,我们很容易想到在用药之后,病毒滴度大幅度降低是由于抑制了HIV病毒的复制周期。不过,在很多经过鸡尾酒疗法治疗的患者细胞内还是存在未整合的HIV病毒DNA游离体(episomal),这是细胞新近感染的标志。再者,活化的被感染细胞内HIV病毒的滴度要比处于静止期的被感染细胞内高很多,当然,潜伏感染病毒的复制活性肯定不如非潜伏感染的病毒。Sigal等人新发现了一条机制,它可能有助解释鸡尾酒疗法无法彻底清除HIV病毒的原因。Sigal等人采用了一种复杂的数学模型,结果发现阻止一个HIV病毒粒子感染靶细胞的药物浓度要比阻止多个病毒粒子感染同一个靶细胞的药物浓度低很多。随后,Sigal等人又在体外实验系统中发现生理剂量的药物浓度就足以抑制病毒在人体内的自由传播,即可以阻止扩散的自由病毒粒子感染其它未被感染的易感细胞,但是不能阻止病毒粒子在细胞之间的传播(图1)。该实验结果也与模型推演数据比较吻合,因为我们早就知道,HIV病毒在细胞间的直接传播与多个病毒粒子感染靶细胞有关。 图1 人体内HIV病毒传播模式图。在HIV病毒感染者体内,到处都存在已经被感染的记忆性CD4+T细胞。a,在粘膜等细胞密度比较低的组织里,HIV病毒最有可能采用的传播方式是以图中蓝色三角形所示的单个病毒粒子的方式,通过从已感染细胞内扩散到组织间隙,再感染另一个易感细胞的方式进行的。b,在T细胞密度比较高的组织,比如淋巴结组织,HIV病毒最有可能的传播方式就是直接在细胞间扩散。Sigal等人的研究发现表明,图中粉红色圆圈表示的抗逆转录病毒药物只能够阻断第一种传播方式,不能完全阻断第二种传播方式。 Sigal的课题组又进一步开展研究,发现在最大用药剂量下,HIV病毒在细胞间直接传播的复制比(replication ratio)小于1,但这还是比完全抑制状态下的理论复制比高。这说明,虽然大家都认为HIV病毒的复制水平并不足以解释为什么HIV病毒能够在人体内持续存在的原因,但至少说明HIV病毒的复制情况可能与HIV病毒持续存在有关。最后,Sigal等人又采用了另外一套数学算法发现,HIV病毒即便在没有发生任何进化的情况下也可以通过低水平的HIV病毒复制源源不断地提供“兵源”,补充上被抗病毒药物杀掉的空缺,这是因为人体组织内的感染链都是各自割裂、独立的,它们不太可能在时相上有所关联。当然,这条演算结果也与我们目前掌握的证据比较吻合,但是和Sigal等人的这篇论文中的其它观点一样,这个观点也很难通过体内试验加以验证。在此需要强调一点,上述这些结论都不是已经被确定的结论。有一个问题首先需要被澄清,那就是在进行鸡尾酒疗法的同时,人体内是否存在HIV病毒直接在细胞间传播的情况,这一点非常重要。由于人体淋巴组织和T细胞来源的问题,我们有必要构建一个非人类的灵长类动物模型,可以对它进行长期的治疗和观察。而且该模型还可以服务于现在正在开展的旨在弄清楚人体内HIV病毒“仓库”储备情况和分布情况的研究项目。有人可能会说,只要艾滋病患者体内的HIV病毒没有产生耐药性,而且这些患者可以一直按照规定剂量和疗程服药,那么现有的鸡尾酒疗法就不会失效。既然如此,我们还有什么必要担心遗留在人体内的那一小撮HIV病毒呢?但实际情况并非如此,越来越多的人都已经开始意识到想要给所有艾滋病患者终身服用抗逆转录病毒药物是不切实际的。尽管全世界在抗HIV病毒药物方面已经投入了巨额资金,但是每年新增的感染人数还是要远远超过接受治疗的人数。越往后这个问题就会变得更严重,最后我们将无法控制这场“瘟疫”。而且,即便我们能够给每个患者都提供足够的药品,也不能保证他们在长达几年甚至是几十年的时间里全都会按时、按量的服用药物。