什么是耐药?HIV病毒的进化与突变

文摘   2024-11-18 17:54   越南  

撰文:paperplaneIN

提到病毒的变异,很多人第一时间想到的是新冠病毒。它一次次更新自己的“版本”,带给我们一场接一场的“船”新体验。而另一边,HIV也以其惊人的变异能力而闻名,对科学界提出了前所未有的难题。

HIV 病毒是一种“狡猾”的敌人。它每时每刻都在变化,不断生成新的变种,有时还会成功绕过治疗方案。我们或许没有看到它像新冠一样掀起全球性的恐慌,但它的变异却在悄然无声中深刻影响着全球数千万患者的生活。

在过去的几十年里,科学家们发现了许多不同的 HIV 亚型和变种,这些变异不仅关系到病毒的传播和毒性,还直接影响了抗逆转录病毒药物的有效性。尽管目前的治疗手段能有效控制 HIV,但病毒的“进化潜力”仍然不容小觑。

 


HIV 病毒的高度突变性

HIV 病毒以其惊人的突变速度闻名,这主要归因于其逆转录酶在复制过程中的高错误率。一些突变对病毒有害,削弱或杀死病毒;而少数有利于病毒生存的突变则被自然选择保留,从而形成新的变种、毒株或亚型。

HIV 病毒的 3D 打印图。病毒表面(黄色)覆盖有蛋白质(紫色),使病毒能够进入并感染人类细胞。

据研究显示,HIV 病毒每天可生成数十亿个病毒颗粒,每个颗粒至少会发生一次突变。瓦尔达斯教授指出,这种快速的遗传多样性为病毒的抗药性和免疫逃逸提供了可能。例如,在感染 HIV 的患者体内,即使从未接触过抗逆转录病毒药物,也可能检测到对应药物的耐药性突变。

尽管如此,大多数突变对病毒本身是不利的。正如专家 Francois Venter 所比喻,这些无效的突变如同“瘸腿的僵尸”,虽存在但无法有效传播。然而,偶尔的成功突变可能增强病毒的毒性或传染性,例如 2022 年发现的 VB 变体。

HIV 与 SARS-CoV-2 的异同

SARS-CoV-2,主要是用它与 HIV 进行对比,说明不同病毒的变异特性。SARS-CoV-2 的变异通常以“毒株”或“变异株”来描述,而 HIV 的变异更复杂,包括不同的亚型、变体以及可能的耐药突变,两者的遗传差异幅度和传播方式也有显著不同。

HIV 和 SARS-CoV-2 的变异特性各有不同,这主要体现在传播机制和临床影响上:

传播机制:

HIV 主要通过性接触、血液和母婴传播,这种传播路径较为缓慢。

SARS-CoV-2 则通过呼吸道传播,传播速度更快,容易引发全球性流行。

变异对毒性的影响:

 SARS-CoV-2 的某些突变(如 Omicron 系列)显著提升了传染性和免疫逃逸能力。相比之下,HIV 的变异多表现为区域性分布,其毒性变化主要受亚型基因组差异的影响。

区域分布与监测:

HIV 病毒分化为 9 种主要亚型(如 A 型、C 型),其中 C 亚型在南部非洲最为常见。

在某些高危人群中,还发现了亚型重组形式(CRF),例如 AD 重组体,这些形式的存在可能影响治疗效果。

尽管两种病毒在变异模式上有所不同,但其共同点在于都需要高效的监测和治疗策略。

HIV VB 变体的发现与意义

近年发表的一项研究描述了 VB 变体的特性,这是一种在荷兰传播了 20 多年的 HIV-1 亚型 B 变体。研究表明,与其他 HIV 变种相比,VB 变体患者的病毒载量高出 3.5 到 5.5 倍,CD4 细胞下降速度是其他变体的两倍,传播风险也更高。然而,治疗后的患者临床反应与其他变体类似,这表明当前抗逆转录病毒疗法对 VB 变体依然有效。

抗逆转录药物

VB 变体的发现意义在于为病毒毒力进化提供了一个罕见的现实案例。这提醒我们,即使现有疗法有效,也需要持续关注病毒可能的进化方向,以便开发更具针对性的治疗方案。

HIV 监测的现状与挑战

与 SARS-CoV-2 的高强度监测相比,HIV 的基因组监测投入相对不足。目前,仅在治疗失败或寻找耐药性突变时,才会对 HIV 病毒株进行检测。

然而,分子流行病学研究正逐渐填补这一空白。例如,南非开展的 HIV-1 基因组项目已对多个亚型和 CRF 进行追踪,并评估其对治疗的影响。这些研究虽然初具规模,但监测的广度和深度仍需进一步提升。

世界卫生组织(WHO)于 2023 年启动了一项全球 HIV 基因组计划,旨在追踪新变体并评估其对治疗的潜在威胁。

一些国家(如南非和亚洲国家)在高危人群中引入定期 HIV 基因组测序,以提高耐药突变的早期发现能力。

大意:牛津大学研究发现艾滋病病毒新变种VB致免疫系统迅速下降

未来展望

针对 HIV 的防控,需要在以下几方面加强努力:

扩大基因组监测范围:

使用高通量测序技术实时追踪新变体,以便及时调整治疗策略。

改进治疗方案:

结合多药联合疗法,减少病毒突变导致的耐药性风险。

全球资源共享:

加强国际合作,为资源受限地区提供更多抗逆转录病毒药物,降低病毒突变选择压力。

跨学科协作:

通过整合病毒学、分子生物学和临床医学,探索更精准的治疗靶点。

尽管 HIV 的高突变性和复杂的亚型分布增加了防控难度,但现有疗法和监测手段为控制病毒提供了坚实保障。通过进一步优化全球监测网络和治疗策略,我们有望更好地应对这一挑战,并为 HIV 患者带来更长久的健康与福祉。

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评论

尽管目前感染了对整合酶抑制剂产生耐药性的HIV病毒的患者人数还不多,但由于全球越来越依赖第二代整合酶抑制剂,尤其是在HIV预防方面,耐药性问题可能会变得更加普遍。

因此,研究正在开发能够克服这些耐药性的药物。虽然VH-184对单个突变体的疗效没有显著降低,但在不同的经济环境中,及早识别病毒衰竭的难易程度可能有所不同。

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