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艾滋病与免疫系统

admin  发表于 2017年09月16日

艾滋病病毒利用免疫系统来自我复制。新的发现表明它是如何给人体防御机能造成严重破坏的。

获得性免疫缺损综合征作为一种致命的免疫系统疾病而引起医学界和公众的注意迄今已有12个年头了。“艾滋病”这一术语(AIDS,或它在其它语言中的相关说法)从那时以来已在全世界得到公认。正如本期<科学)中所列举的众多例子表明的那样,除了艾滋病以外,其它一些疾病也引起不当的免疫应答。但是艾滋病值得特别重视。

首先,十分不幸的是人们现在已经弄清楚引起艾滋病的病毒——人体免疫缺损病毒(HIV)——是对全球人类生命和健康的首要威胁之一。在<科学美国人)1988年10号上的一篇关于艾滋病的流行病学的文章中(见《科学》1989年2月号“艾滋病的国际流行”一文),Jonathan M.Mann,James Chin,Peter Piot和Thomas Quinn估计,当时在世界范围内已出现了25万以上的艾滋病病例,而受HIV感染的人则有5百万到1千万之众。5年之后,情况更为严重了。

由Mann担任协调工作的“全球艾滋病政策联盟”(Global AIDS Policy Coalition)现在估计,到1987年底感染了HIV的人的实际数目为7百万左右;它还估计到1992年底遭受感染的人为1950万,几乎是前一个数字的3倍。显然抗病毒药物和其它药物可在一定程度上延长受HIV感染的人的生命,但他们中的绝大多数人最终将死于与艾滋病有关的疾病,除非出现了某种重大进展。已有3百万以上的人发展成晚期艾滋病;大多数人已经死去。对于到2000年时可能已发生的HIV感染的病例数,比较谨慎的估计是在4千万到1亿1千万之间。这后一个数字约相当于现时全球人口总数的2%。

诚然,其它一些疾病(如疟疾)致死的人比艾滋病还多。但是HIV病毒的迅速蔓延,再加上缺乏疫苗及有效的治疗方法,使得这种疾病格外令人警觉。新的感染——现在这种感染大多数由异性间的性接触所引起——仍不断地出现,估计每15秒就发生一起新的HIV感染。没有任何国家与社会群体还未遭受艾滋病侵袭。目前艾滋病正在东亚迅速蔓延,而这个地区在艾滋病泛滥的早期还曾几乎没受到艾滋病的威胁。从世界范围内看,妇女现在占了艾滋病病例中的40%,而感染了艾滋病的母亲生下的孩子则占了艾滋病病例的10%。旨在减少传染机会的公众教育工作——主要是劝告性生活频繁者使用避孕套及劝告吸毒者对针头和注射器进行消毒一没有收到多大效果。

重点讨论HIV的第二个理由是,HIV是有史以来研究得最为彻底的一种病毒。我们已经对HIV的病毒粒子的基因和蛋白如何发挥功能有了一个概略的了解。但是,我们对于什么东西控制着HIV病毒粒子的复制以及它是如何摧毁人体免疫系统的问题仍然缺乏清楚的认识。

我必须强调指出,所有可靠的意见都—致认为,HIV的确是引起艾滋病的首要原因。少数病例的情况是患者有免疫缺陷的毛病,但却未感染HIV病毒。这少数情况去年曾被不适当地大肆宣传,从而煽起了一种无根据的看法,即艾滋病还存在一种没有被现行的查血方法检验出的病因。这一令人遗憾的插曲仅仅对围绕着艾滋病的种种猜疑起了火上加油的作用。事实上,人们几乎没有什么理由相信这类病人的病情是由病毒引起的,也没有理由相信它会变得更加普遍。

但是,HIV病毒存在着多种不同的病毒株,且流行病学研究和实验室研究均表明,某些病毒株比其它一些病毒株更致命。例如,在西非地区颇为猖獗的HIV-2病毒,它导致的艾滋病症状看来比HIV-1病毒要轻(HIV-1在其它地区更为常见)。甚至有可能出现这种情况,即某些罕见的病毒株是良性的。美国的某些感染HIV病毒至少已有l1年之久的同性恋男子的免疫系统至今尚未显示出有任何受损的迹象。我和我的同事Susan P.Buch binder,Mark B.Feinberg及Bruce D.Walker正在研究这些长期的幸存者,以弄清他们的免疫系统是否有些不同寻常之处可以解释他们的反应,或者他们是否携带了一种无毒性的HIV病毒株。

绝大多数研究人员不仅相信HIV病毒是导致艾滋病的根本原因,而且相信单是感染上HIV病毒通常就会逐渐引起严重的免疫功能失常。目前还不知道需要有其它专门的病原体。携带有HIV病毒的人所遭受的其它感染看来的确有可能加快免疫缺损的进程,目前这一领域中的研究工作非常活跃。这样一类乘虚而入的感染常常会使感染HIV病毒的患者的临床过程复杂化,它通常是最终的致死原因。但是,如果我们想要认识艾滋病的话,我们就必须了解HIV这种病毒。

高分辨率电子显微术业已证明,HIV病毒颗粒大致呈球形,直径约为万分之一毫米。它的外壳由双层类脂分子构成,类似于(并取自)环绕人体细胞的膜。这一双层结构上布满蛋白,包括某些来源于人体的蛋白。这些蛋白就是所谓的I类和Ⅱ类组织相容性抗原,它们在其正常位置上对于控制免疫应答一起着重要作用。

病毒颗粒的外壳上还有许多伸入外部介质中的病毒蛋白“尖端”。每个尖端可能是由4个位于外侧的所谓gP120蛋白的分子及4个嵌在膜内的gp41蛋白的分子构成。(Gp是glycopmtein——即糖蛋白——的缩写,糖蛋白是连接到糖类上的蛋白。数字则表示以千道尔顿为单位的蛋白质质量。)在HIV病毒附着到目标细胞上并进入其中时,这些包膜蛋白起着关键的作用。

在外壳之下是一层称为p17的基质蛋白,它又环绕着核心部分。核心部分的形状是一个中空的截头圆锥,它由另外一种蛋白——p24——构成,其内含有HIV病毒的遗传物质。由于HIV是一种反转录病毒,它的遗传物质呈RNA的形式,而不是较为常见的DNA的形式。两股长为9200个核苷酸碱基的RNA装在病毒核心内部。这两股RNA附着在一种酶(反转录酶)的分子上,一旦HIV病毒进入细胞,反转录酶便将病毒RNA转录为DNA。同RNA并存的还有一种整合酶、蛋白酶和核糖核酸酶,这些酶的功能将在下面介绍。还存在另外两种蛋白,即p6和p7蛋白。

gpl20外壳蛋白可以紧密结合在CD4上,CD4是在几类免疫系统细胞的膜上发现的一种蛋白。这一性质使这类细胞易受HIV病毒的感染。当一个病毒颗粒的gpt20结合到携带CD4蛋白的细胞上时,病毒和细胞的膜就融合,这一融合过程由gp41外壳蛋白控制。这样病毒的核心及其所含的物质便进入了细胞内。

有些携带CD4蛋白的细胞(称为树状细胞)存在于人体的整个粘膜表面上及其它地方,些细胞可是性接触传染中最先感染HIV病毒的细胞。称为巨噬细胞和单核细胞的免疫系统细胞也携带有CIM分子,因而同样易受感染。特别是,巨噬细胞可以把HIV病毒带到身体的其它部位(包括大脑)。但是,HIV病毒的首要目标是携带CIM的辅助T淋巴细胞,即T4细胞。这些细胞的作用是激活免疫系统的其它成份,特别是杀伤T细胞(它攻击受病毒感染的细胞)和B细胞(它产生抗体)。

一旦HIV病毒颗粒进入细胞将导致新的病毒颗粒从受感染的细胞内生长起来。但是,当一个人发生一次HIV病毒感染时,他或她最初将产生强烈的免疫防御。在感染的这一急性期内,口细胞产生出抵消病毒的抗体,被激活的杀伤T细胞则迅速增殖并破坏受感染的细胞,就像它们在其它许多疾病中所做的那样。虽然免疫系统有可能在非常早的阶段就成功地击退HIV病毒,但是到血液中发现HIV病毒的抗体之时,感染通常已经变成持续性的了。

急性HIV感染的临床症状为中度的类似流行性感冒的病症,通常伴有发烧及肌肉疼痛,持续时间一般不超过几周。在这段时间内,大量病毒出现于血流中,且传染大概也比较容易。随后免疫应答就逐渐增强,并开始清除受感染的细胞及循环的病毒。然而,一部分受感染的细胞始终躲开了宿主的防御系统,因而病毒在长达10年的时间中继续复制,只是数量有所下降。在这一慢性感染期的大部分时间内,患者的情况往往非常好。只有在经过数年之后,病毒才开始损害免疫系统,于是乘虚而入的恶性病变和感染就出现了。

关于这一损害是如何发生的设想在过去两年中发生了相当大的变化。当洛杉矶加科福尼亚大学的Michel S.Gottlieb在1981年首次描述了被称为“艾滋病”的临床综合征之后,他注意到他的病人血液一中的T4淋巴细胞的数量非常之低。从那时以来的研究已经证明,T4淋巴细胞的数量在慢性感染的长期的无临床症状阶段中从每立方毫米1000个逐渐减少到不足100个。这一观察结果很自然地表明T4细胞的减少是同一时期中发生的免疫功能削弱的原因。

有一段时期中人们觉得情况可能是HIV单凭感染并杀死T4细胞而使其数量减少。大多数研究人员现在相信这一过程要更为复杂。即使是在已处于HIV感染的晚期,其血中的T4细胞计数非常低的患者中,产生HIV病毒的T4细胞所占的比例也是微不足道的(约为四十分之一)。而在慢性感染的早期,血中的T4细胞产生HIV病毒的所占比例不到万分之一。如果病毒仅靠直接感染T4细胞来杀死它们,则几乎可以肯定它在任何时候感染的细胞所占的比例都必定会大得多。

表明HIV感染涉及更复杂过程的另一条线索来自圣迭戈斯克里普斯研究所的Donald E. Mosier及其同事最近所做的一个实验。他们发现,在培养液中最有效地杀死T4细胞的HIV病毒株.并不一定就是那些遗传工程培育的小鼠——这些小鼠缺乏自己的免疫系统,并输入了人的CD4细胞中的T4细胞产生最显著耗损的HIV。

如果HIV病毒的直接攻击不是使血中T4细胞减少的唯一原因的话,那么其它还有哪些可能性呢?现在有一太类似乎都有道理的理论,但尚无一个理论得到证明。事实上,可能有好几种不同的机制在起作用。有一种理论认为,未受感染的杀伤T细胞可能会转而破坏受感染的免疫系统细胞,包括辅助性T细胞。其它一些方案则更为复杂。识别病毒外壳中的gpl20和gp41的抗体也可能附着在健康细胞上的组织相容性抗原上,并对其产生干扰,从而削弱免疫功能。某些研究人员认为,这种情况是可能发生的,因为gpl20和gp41具有类似于组织相容性抗原的特征。或者这些相似性可能意味著gpl20会引发针对健康的T4细胞的免疫攻击。

另—种假说依据下列事实:当T细胞表面上的受体识别出另一细胞上的外来蛋白时,T细胞通常便受刺激而发生分裂。脱离开HIV病毒的gpl20和gp41复合体(连同抗体一起)可能结合于T4细胞的CIM分子上,从而阻止T4细胞分裂,这一现象被称为T细胞无反应性[参看《科学》1993年12月号上的“T细胞无反应性”一文。]

最近的实验指出了又一种可能性。在受到HIV病毒感染的人中,当1、细胞受到外来蛋白的刺激时,许多T细胞——甚至包括没有受到感染的T细胞——不是按常例发生分裂,而是发生“细胞自杀”。这一由遗传控制的功能被称为“apoptosis”,即程序性细胞自灭,它通常出现于胸腺中,其作用是清除那些可能攻击人体自身组织的T细胞。但是SyStemix公司的Joseph M.McCune及其同事发现.有证据表明HIV感染在缺乏免疫系统并移植了人的胚胎胸腺和肝细胞的小鼠中引发了广泛的程序性细胞自灭。

这些研究人员发现,HIV引起移植组织中的CIM胸腺细胞迅速丧失,同时产生程序性细胞自灭的一些特有的迹象。在受感染的人的身上也可能出现类似的过程。这一现象可以解释为什么艾滋病在婴幼儿中发展较快(婴幼儿的免疫系统正在发育之中)。但是,人们对可能引起过度的程序性细胞自灭的机制并不了解。

无论这些机制是什么,关于免疫系统所受损害大部分发生在何处的问题,现在已经有了一些重要线索。研究人员现在知道,在慢性的无症状感染期中,血中的T4细胞不是病毒复制的主要地点。国立过敏及传染性疾病研究所的Giuseptoe Pantaleo和Anthony S.Fauci及其同事们已提出了令人信服的证据,证明一大部分HIV病毒不是在血液中复制而是在遍布人体的数十个淋巴结中复制。淋巴结是T4细胞以及其它的免疫细胞(如B细胞)集聚起来以对外来入侵者作出反应的地方。

Pantaleo和他的合作者用资料证明HIV病毒逐渐破坏了淋巴结。这一发现表明,血液中T4细胞数量的减少可能是淋巴结受到破坏的结果。事实上.这些器官的肿胀长期以来被看作是感染的早期迹象之一。但是,为了方便起见,研究人员通常——或许这一做法是错误的——把重点放在变化的细胞计数和血流中的病毒RNA(HIV病毒的一个标志)的数量上。

淋巴结的这一至关重要的参与可以解释一个令人迷惑不解的现象。在早期的慢性感染过程中,血液中的病毒RNA的数量非常低。事实上,往往低得用常规方法无法检测出来。随着症状加重,病毒RNA的数量迅速增加,可能接近免疫应答之前的早期急性期中的峰值水平。有几位研究人员猜测,某种类型的信号触发了病毒在晚期的迅速复制,而这一过程预示着完全的艾滋病的开始。最近我们在检测少量病毒的能力上取得的技术进展表明这一情况似乎不太可能。

相反,现在已经弄清楚,在整个无症状慢性感染期的大部分时间中,病毒数量都是相当大的,而且一直在稳步加增。在感染的最后阶段,血液中病毒RNA含量的急剧上升极有可能是由予淋巴结“烧尽”而造成的。这些淋巴结中有一些带精细的指状突起的细胞.称为滤泡树状细胞,这些细胞通常向T4细腿示抗原,但是也滤掉各种各样的传染性媒介。被HIV病毒感染后正在垮掉的淋巴结可能不再会有效地除掉病毒,从而使HIV病毒得以逸出到血流中。究竟是什么原因导致滤泡树状细胞死亡仍是一个谜.但是这一过程有可能同T4细胞的丧失一样重要。

这一设想由下述现象得到进一步的证明:甚至在患者的T4细胞的数量开始减少前,一部分被称为“记忆性T细胞”的细胞——其作用是负责记住外来蛋白——就开始对刺激作出不正常的反应,最终这些细胞消失了。这一现象也可能是淋巴结病理特性的后果之一。

因此,血液中T4细胞计数的减少充其量可能是机体中其它部位上发生的损害的间接指标。如果事实的确如此,那么这就更加突出了甚至在感染的最早阶段就阻止病毒繁殖的重要性。正在尝试的一种策略是把作为“蝶子”的CD4受体分子释放到血液中。研究人员推想,这些分子应当吸引HIV颗粒附着到它们身上而不是附着到携带cD4的细胞上。迄今为止的结果令人失望,特别是对天然的知病毒株。今后的干预方法可能把重点放在阻止HIV病毒进入细胞后的繁殖上。

数以千计的周密实验(其中许多实验使用了被专门失能的HIV病毒株)证明了在遭到HIV病菌感染的细胞内部,病毒RNA产生的蛋白和健康细胞中正常产生的蛋白之间存在着复杂而精妙的相互作用。现在已经清楚,只有在条件正好合适的情况下,HIV病毒才会完成其生命周期并释放出数十个进一步传播感染的后代,这对于开发治疗方法具有重要意义。

在一个新感染的细胞中,HIV病毒的两股RNA发生的头一件事就是它们的编码信息被附着在病毒RNA上的多种反转录酶分子转换成DNA。这一过程正好是将正常的转录——即用DNA制出RNA——颠倒过来。反转录酶沿着RNA移动,通过把核苷酸结构单元组织在一起而产生等价的RNA链。当第一股DNA完成后反转录酶就以它为样板而开始建造第二股DNA。

HIV病毒使用的反转录酶不是非常精确的,平均说来,每结合进2000个核苷酸,反转录酶便会产生一次错误,即突变。HIV病毒对于各种药物产生耐药性的能力是相当惊人的,而反转录酶这种内在的不精确性便是其耐药性的基础,因为在一次感染的过程中病毒蛋白的新变种不断地产生出来。

美国已批准用于治疗HIV病毒感染的抗病毒药物——叠氮胸腺嘧啶脱氧核苷(AZT)、二脱氧胞苷(adc)和二脱氧肌苷(ddi)——的作用原理都是干扰反转录过程。每种药物都多少有点类似于反转录酶将之组装在一起以制造出DNA的四种核苷酸中的一种。当反转录酶将这几种药物中的一种——而不是真正的核苷酶——组装进一股正在生长的DNA时,便无法使得这股DNA再伸长了。

问题在于,高突变率意味着几个月之内变种反转录酶便会在人体中出现,即使有药物存在,这类变种反转录酶仍能产生病毒DNA。这一发生在患者体内的迅速的达尔文式的进化,以及药物本身的毒性,几乎肯定可以解释为什么AZT的效果只是暂时性的。

旨在阻断反转录酶的其它潜在疗法已经初露端倪。其中一种疗法是哈佛医学院的Yung-Kang Chow及其同事提出的“会聚三重疗法”(convergenttripletherapy)。这些研究人员在<自然>杂志上报导说,在有AZT、二脱氧肌苷和另一种药物——nevirapine或pyridinone——的混合物存在的情况下,反转录酶所经历的突变非常强烈,以致于失去效力。自那以后,这些研究人员在他们的研究中找出了一个毛病,但临床试验正在进行之中。不过我猜想HIV病毒不会轻易地被只是瞄准其生命周期中单单一个阶段的药物所击倒。

最近的一些发现表明存在其它某些可能破坏HIV病毒复制的早期阶段的药物。洛杉矶加利福尼亚太学医学院的Irvin S.Y.Chen及其同事所进行的实验表明,除非宿主T细胞被外来蛋白所激活,反转录过程是不可能完成的。由内布拉斯加大学医学中心的Mario Stevenson及其合作者获得的其它结果表明,在静止细胞中被阻断的是在复制过程中的下一个阶段。这一阶段的操作是反转录酶产生的两股DNA被HIV病毒受粒中存在的整合酶整合进宿主细胞的染色体中。

上述两种情况都有值得注意的含义:T4细胞被激活时制造的某种东西对于病毒在宿主细胞中被整合起着至关重要的作用。在未被整合时,HIV病毒在细胞中是不稳定的,几天后就会衰亡。这可能是一个值得利用的薄弱环节。各种各样的免疫抑制药物(如cyclosporine,FKS06等)都能降低T细胞的活性。采用一种间歇性地减少T细胞活性的治疗方案,可能会阻止HIV病毒被整合,从而延长无症状的感染期。这样一种方法并不是没有风险的,因为我们知道正常发挥功能的免疫系统对于在初始阶段遏制病毒是至关重要的。某些或许将使用感染了SIV病毒(与HIV病毒类似的猿类免疫缺损病毒)的猴子的实验可能会阐明这一方法的得失对比。

一旦HIV病毒的两股DNA被整合进宿主细胞的染色体,它们就成了所谓原病毒。就我们所能说的情况来看,此时宿主细胞的感染已是永久性的了。但是还需要经历许多过程细胞才能长出新的病毒颗粒。HⅣ病毒是一种异常复杂的病毒。虽然某些反转录病毒只靠三种基因也能维持下去,但HIV病毒却有九种或更多的基因,其中至少有五种对于复制是必不可少的。

必须在通过正转录制造出原病毒基因的RNA拷贝之后——这些拷贝可被宿主细胞负责制造蛋白的机构读出——原病毒基因才能产生效力。这一转录阶段是由细胞自身的酶(包括Ⅱ型RNA聚合酶)完成的。但是这一过程只有在聚合酶被位于原病毒两端附近的两个延伸部分中的各种分子开关——长末端重复(longterminalrepeats)——激活后才能开始。这一要求使人联想起多细胞生物中的许多基因都要求用专门结合在所谓“强化成分”的控制序列上的蛋白来“开启”。

结合在HIV病毒长末端重复中的强化成分上的细胞信号蛋白中,有些蛋白是一族重要的蛋白——称为NF-xB/Rel蛋白的成员。这些存在于几乎所有的人细胞中的调节蛋白增强了许多基因的转录活性。值得注意的是,当细胞受到外来蛋白或控制免疫系统的激素的刺激时。它们便会增加这族蛋白的某些成员的产出量。情况看来是,HIV病毒利用了因免疫细胞被激活而产生的NF-xB/Rel蛋白来促进其自身的转录。

HIV病毒并非一切都能随心所欲:我和我的同事Stefan Doerle及Dean W.Ballard发现,一种细胞蛋白——c-Rel(NF-scB/Rel族蛋白的一个成员)——实际上阻碍HIV的转录。但是它产生出来的速度比那些促进转录的因素要慢。很明显,HIV病毒成功地使自己频繁地被转录,以致足以使感染扩散开来。起初原病毒依靠被激活细胞中存在的NF-soB蛋白及其它蛋白来引起它被转录为RNA的过程。这一过程开始时比较慢,但却可以把它比拟成一块翻滚的石头带动越来越多的石头开始滚动,最后造成排山倒海之势的大规模崩落。

然后,由原病毒得来的RNA转录本经历细胞内的酶所施加的复杂的处理过程。一个细胞被HIV病毒感染后,接着会出现两个截然不同的转录阶段。早期阶段持续约24小时。在这一段中,细胞核内产生的RNA转录本被细胞拼接酶剪成多种较短序列的拷贝。当它们到达细胞质时,其长度大约只有2000个核苷酸。这些早期阶段的短转录本只编码HIV病毒的调节蛋白,构成基因组其余部分的结构基因属于那些被遗下来的部分之列。

首批被转录的病毒基因之——tat基因——是由短转录本编码的,它产生的一种调节蛋白可以加快HIV原病毒的转录速度。这一蛋白的作用方式是结合在病毒RNA内的一个特殊序列(称为TAR)上。一旦tat蛋白结合在TAR序列上,细胞的Ⅱ型RNA聚合酶对原病毒的转录就会加快至少1000倍。由Hoffmann—LaRoche制造的一种名为Ro31-8959的化合物属于能够抑制tat基因的功能的一类新药物之列。这种药物现在正在临床试验中接受鉴定。

在早期阶段表达的另一种调节基因称为n-f基因。直到最近,人们还以为n-f基因的作用是抑制转录,但是新的实验已对这种解释提出了疑问。nef蛋白可能以某种方式修饰细胞,使其更适于在以后制造HIV病毒颗粒。无论如何,情况看来是艾滋病的发展需要有e,蛋白产生出来,如果能找到某种方法阻断其作用的话。那么这一发现可能是非常重要的。

由早期的短转录本编码的第三种调节蛋白称为rev蛋白。我们知道rev在HIV病毒的生命周期中起着至关重要的作用。具体地说,这种蛋白看来是负责使病毒RNA转录本的处理过程转变为当细胞已被感染24小时以上后普遍呈现的那种形式。rev蛋白在早期短转录本中不存在的一个序列上与病毒RNA相结合。含有这一结合有rev蛋白的序列的较长转录本在早期阶段被限制于细胞核内。一旦细胞中的rev蛋白的量积累到足够高的水平,转录本的拼接和移动就转变成晚期阶段所特有的形式。

在晚期阶段中,两类具有新的长度的RNA——大约有9200个碱基的长(未拼接)转录本和4500个碱基的中等长度(单拼接)转录本——移动到细胞核之外而进入细胞质。这些较长的转录本编码HIV病毒的结构蛋白和酶蛋白。rev蛋白的关键功能一启动病毒的结构蛋白和酶蛋白的制造过程的开关——使它成为药物开发的一个非常吸引人的目标。遗憾的是,迄今尚未发现一种能有效地阻断ray蛋白的活动、同时其毒性又不是过高的物质。

一旦长转录本和中等长度的转录本到达细胞质,细胞的制造蛋白的机制便开始构造新的病毒颗粒的组成部分。称为“gag”的病毒基因编码核心蛋白;“pol”基因编码反转录酶、蛋白酶、整合酶和核糖核酸酶;“,”基因则编码两种包膜蛋白。由较长的转录本编码的另外三种蛋白也产生出来,分别由vpr,vif和vpu基因编码。它们对于传染性的影响至今尚不很清楚,其中后两种可能在装配新的病毒颗粒时起着某种作用。但所有三种蛋白对于HIV病毒的病理学特性看来都是很重要的。

将要构成新病毒颗粒的核心的这些新形成的蛋白前体同病毒RNA的完整拷贝及与之相关的酶的前体一起集聚在细胞质中。然后它们全都向细胞表面移动,并穿过细胞膜生长(它们从细胞膜获得脂膜及病毒外壳蛋白)。在这最后的装配阶段中.病毒蛋白酶被激活,切掉蛋白前体以使核心蛋白和酶得以完成。蛋白酶的结构同反转录酶的结构一样已为人们所详细了解,研究人员已设计出遏制其作用的药物。对HIV蛋白酶抑制剂的临床试验正在几家临床医疗中心进行,其结果几个月内将见诸分晓。

对未来的期望不应过高,这是因为,人们清楚地意识到,在1993年,令人满意的艾滋病疗法正如在5年前一样,仍然遥遥无期。但是,过去十二年中我们所学到的许多东西使我大受鼓舞,我相信到艾滋病流行的第二个十年结束之时,我们所拥有的抗病毒疗法将会比现在的好得多。我非常倾向于认为这类疗法将把针对HIV病毒的生命周期的各个阶段的药物结合起来。

相比之下,我认为没有多少理由对在不久的将来开发出一种实用的针对HIV病毒的预防疫苗这一前景表示乐观。HIV迅速突变的本领以及通过其它手段躲避免疫响应的能力构成了一个严重的障碍。虽然临床试验已经证明用各种病毒蛋白(主要是外壳)制出的疫苗在实验室试验中能够改进人对病毒的免疫响应.但离证明它能有效地防御天然感染还差得远。即使接种疫苗的过程能增强免疫力,发展中国家也可能因为经济上的考虑而无法采用这种方法,而HIV病毒现在在发展中国家是传播得最快的。

有些领域的前景看来较为光明,哈佛大学的Ronald C.Desrosiers及其同事设法制出了一种疫苗,它能保护猕猴免受SIV病毒的感染。Desrosiers采用了一种其基因已被人工灭活了的活的SIV病毒株来作为他的疫苗:这样得到的病毒产生了持久的低水平感染,它激起强有力的免疫响应,但是不会致病。或许对HIV病毒也能做类似的工作。但是,使用一种经过减毒的、但却是活的HIV疫苗的安全问题仍然令人担忧。

但是更大胆的方法可能在HIV疗法中得到应用。洛克菲勒大学的David Baltimore——他因发现反转录酶而获得1975年诺贝尔奖金——提出了一种设想。他建议把一种将使T细胞产生对HIV感染的抵抗力的基因引入受感染的人的T细胞中。这种方法是基因疗法的一种形式,Baltimore称其为“细胞内免疫”,借助下一世纪的技术有可能使其得以实现。某些能使组织培养液中的T细胞产生免疫力的突变HIV基因已被鉴定出来。

目前,我们还缺乏能够使这类方法广泛可行的基因释放与表达系统。如果能够研究出一种保护性基因的注入式释放系统,这一方法就可能被证明即使在不发达国家中也是切实可行的、成本效益好的。这一途径值得研究。

与此同时,关于HIV病毒还有许多需要了解的地方。至于目前,对群众进行HIV病毒的宣传教育的工作还应大大加强。归根到底,预防HIV病毒的传播才是上策。


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