37年前,人类还不知道艾滋病的存在。但如今,我们不但已经找到了疾病的根源,还能为患者提供有效治疗。成功的抗逆转录病毒疗法,已经让艾滋病感染者的预期寿命达到和普通人群相似的水平。
首个抗艾药物:老药的意外收获
从艾滋病首次被发现,到美国食品和药品管理局(FDA)批准的第一款治疗药物,并没有让人们等太久。1987年3月19日,首个抗艾滋病药物“齐多夫定”(也称AZT)获批上市,距美国疾病预防与控制中心报告首例艾滋病病例,只间隔了六年。有趣的是,人类抗击艾滋病病毒(HIV)的第一个武器,却是一种“回炉重造”的老药。
时间还要回到1964年。当年,作为抗癌药物发展计划的一部分,一种叫作“齐多夫定”的药物问世了。从机理上看,这种药物有望插入癌细胞的DNA,破坏其复制和增殖的能力。但动物试验的结果却不乐观——研究人员们发现,它没有显示出任何抗癌效果,相关的开发计划也就此搁置。
20年后,诸多医药公司已经知道了艾滋病的病因,开始大规模筛选针对HIV感染的药物。其中,一家名为宝来威康的医药公司走在了研究前列。这家以抗病毒药物而闻名的公司发现了一种叫作“Compound S”的化合物。在生长有HIV感染细胞的培养皿中,这种化合物能阻止病毒的活动。而这款神秘的化合物,正是齐多夫定。从机理上看,这是一种核苷逆转录酶抑制剂。
药物监管机构马上意识到了这一发现的重要性。但要向数百万感染者提供治疗,不但需要确保这一化合物是安全的,还需要确认它确实可以阻止HIV病毒。于是在1986年,人体试验正式启动。
在安全性的测试中,尽管患者出现了恶心、呕吐以及头痛等副作用,但总体而言,人们认为这款药物相对较为安全。这也将临床试验推进到了检验有效性的阶段。
令人激动的时刻很快就到来了。在有近300名艾滋病患者参与的临床试验中,研究人员随机设置了两个组别,一组患者接受齐多夫定的治疗,另一组则接受安慰剂。短短16周后,药物就已开始发挥作用——对照组中,有19名患者因病情加重而死亡;但在治疗组中,不治身亡的只有一人。
出于人道考虑,研究人员们当即宣布停止对照试验,好让对照组的患者也能尽快用上这款药物,获得拯救生命的治疗机会。
这些突破性的结果,让美国FDA对这款药物进行了快速评审。按当时的速度,一款新药从完成试验到获批上市,往往需要8至10年的时间。而这款新药的获批,只用了20个月。这是美国FDA对于突破性药物的认可。直至今日,不少艾滋病疗法中,依然包含了齐多夫定。
划时代的治疗策略:鸡尾酒疗法
在人们为艾滋病而惶恐焦虑的年代,齐多夫定的出现犹如黑暗隧道尽头的一线光亮。然而几年后,人们很快发现,仅靠单一的药物并不能解决HIV感染的问题。症状一度得到控制的患者,血液里的病毒水平很快会重新上升,而且病毒还会发生突变,产生抗药性。
齐多夫定是一类核苷逆转录酶抑制剂,虽然在接下来的几年里,陆续又有不少新的核苷逆转录酶抑制剂获批上市,但在艾滋病疗法诞生的前十年里,疾病的治疗效果并不理想,困难重重。艾滋病的确诊,依旧等同于死刑判决。
时间进入了上世纪90年代中期。在美国洛克菲勒大学艾滋病研究所,何大一教授及其团队闪亮登场。他们的研究发现,彻底改变了艾滋病治疗的格局。
在洛克菲勒大学医院,无数病例揭示了HIV病毒在人体中的运作机制。毫不意外,这种病毒会以惊人的速度在患者体内连续快速复制。据估计,受感染的患者体内每天会产生100亿个病毒体。不幸的是,HIV病毒的复制还很草率——在快速复制之下,突变不断出现。因此在单个感染者体内,往往存在很多不同突变版本的病毒。
▲何大一团队提出了一种俗称“鸡尾酒疗法”的全新抗艾策略
这一发现大大拓展了人们对HIV感染的理解,研究人员也终于意识到,在病毒快速突变的情况下,单一药物治疗往往很难奏效。
随着首个蛋白酶抑制剂Invirase在1995年末获美国FDA批准上市,何大一团队提出了一种全新的策略,也就是后来俗称的“鸡尾酒疗法”。他们发现,如果一次向患者提供3至4种不同的药物,就有望超越HIV病毒的变异速度,束缚住病毒的手脚。
这一设想很快得到了证实。1996年,何大一团队发现,接受鸡尾酒疗法的患者,体内HIV病毒水平可以迅速降低,直至无法检测出来。这一成果引来了轰动。第二年,鸡尾酒疗法成为治疗艾滋病的标准疗法。当年,艾滋病相关死亡率下降了47%。在抗击艾滋的艰巨战役中,鸡尾酒疗法为数千万人带来了希望。
更多、更好、更安全:新一代抗艾疗法
进入21世纪,新型抗艾药物不断涌现。随着多种核苷逆转录酶抑制剂、非核苷逆转录酶抑制剂,以及蛋白酶抑制剂获批上市,加上鸡尾酒疗法的广泛应用,艾滋病已经不再等同于“死刑判决”,成为一种可控的慢性疾病。
但复杂的药物组合方案也给患者带来了不小的负担——为了起到最佳的治疗效果,患者往往需要在一天内多次服用多种药物,药物的服用时间要求各不相同,非常繁琐。一旦没有按时服药,不仅影响治疗效果,体内的病毒还容易出现耐药性。此外,多种药物之间可能还会相互作用,产生未知的后果。基于这些事实,人们开始意识到简化药物方案、提高患者依从性,以及改善安全耐受性的重要性。
2001年,首款核苷酸类似物Viread获批,每日仅需随餐服用一次。2006年,第一款三合一片剂Atripla上市,成分包含两种不同类型、三种广泛使用的抗逆转录病毒药物,其每日一片的服药频率,大大改善了用药的便利程度。2007年,首款整合酶抑制剂Isentress获批上市,它能抑制HIV将自身的遗传信息插入人类的基因组,是世界卫生组织基本药物标准清单中的一员。同年,FDA通过优先审评,批准CCR5受体拮抗剂Selzentry上市,这款药物在当时拥有相当长期的试验数据,在很长一段时间内都被视为是最安全的艾滋病药物之一。
▲2000年至今全球HIV携带者及接受治疗者情况统计。(资料来源:世界卫生组织)
中国在抗击艾滋病的战役中,也贡献了自己的力量。今年3月,由中裕新药创制、药明生物协助生产的创新生物药Trogarzo获美国FDA批准上市,用于治疗现有多种疗法均无法起效的成人艾滋病病毒感染者。值得一提的是,Trogarzo是首例在中国生产、经美国FDA批准进入美国市场的无菌生物制品。作为FDA批准用于治疗艾滋病的首个单抗产品,这款新药是十多年来首个具有全新机制的抗艾疗法。在临床试验中,这款创新药物没有展现出与任何药物的相互作用,与其他的抗逆转录病毒药物也没有交叉耐药性。
今年6月,中国创新生物医药企业前沿生物自主研发的国家一类新药艾可宁(注射用艾博韦泰)也经国家药品监督管理局批准上市。这是一款长效HIV-1融合抑制剂,有望与其他抗逆转录病毒药物联合使用,治疗经抗病毒药物治疗仍有病毒复制的HIV-1感染者。
未来,随着生物技术的不断发展,以及对艾滋病致病机理的进一步探明,或许“治愈”艾滋病的历史节点,就在不远的前方。
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1981年6月5日,一种前所未闻的致命疾病被首次报道
抗生素和疫苗的诞生让乐观的人们相信,传染病肆虐的时代已经过去了。诚然,人们有乐观的理由:一度致命的结核病和小儿麻痹症,都在现代医学下败给了人类。还有什么疾病值得我们担心呢?然而在1981年6月5日,危机悄然而至。美国疾病预防与控制中心(CDC)的一则报告,宣告了一种前所未闻的致命疾病的到来。
报告指出,5名年轻的同性恋男性感染了卡氏肺孢子虫肺炎(PCP)。客观讲,这种肺炎虽不常见,却也不是什么神秘的疾病。但先前的病例表明,这种感染通常只出现在具有严重免疫缺陷的患者中。这正是令人困惑的地方——报告中提到的这5名男性,之前看来非常健康。他们是怎么感染上这种肺炎的呢?
谁也没有想到,这份报告在全美迅速造成了影响。短短几天内,美国各地的医生向CDC递交了大量的类似病例报告——同样是同性恋男性,同样是奇怪的感染。基于这些结果,CDC总结认为,这是一种“通过性接触”获得的疾病,会造成“细胞免疫功能障碍”。
▲1981年6月5日,艾滋病首见报端(图片来源:美国CDC官网)
1982年9月24日,这种疾病被首次命名为AIDS(艾滋病)
1982年9月24日,CDC首次使用AIDS来称呼这一疾病。在中文里,它被称为“艾滋病”,全名是获得性免疫缺陷综合征。
随着新发病例的迅速增加,美国国立卫生研究院(NIH)的医院床位很快就被填满了。尽管医护人员们尽了最大的努力,大多数患者最终依旧会死亡。
这符合CDC当时对艾滋病的定义——这是一种可预见能导致细胞免疫缺陷的人类疾病,没有任何已知能减轻这种疾病的案例。
▲这三位科学家因发现HIV是艾滋病的元凶,而获得1986年拉斯克临床医学研究奖。
确定传播途径,接近科学真相
限于早期的病例,医学界和公众一度认为,这种流行病仅限于同性恋男性。但很快,人们就发现了例外。1982年12月10日,美国CDC报告一名接受输血的婴儿患有艾滋病。接下来的一周,科学家们报告了22例在婴儿中出现的不明原因免疫缺陷和机会性感染。不到一个月,一名男性患者的女性伴侣也感染上了艾滋病。
很快,人们对于艾滋病有了全新的认知——相当多的证据表明,这是一种经血液或性活动传播的疾病,可能由病毒所引起。
确定元凶,揭示全新病毒HIV
基于有关艾滋病的多项发现,美国国家癌症研究所的罗伯特·盖洛教授率先提出“逆转录病毒可能是艾滋病的病因”。
顺着这一思路,世界各地的研究者纷纷开始在艾滋病患者中寻找类似HTLV的病毒。
当时,人类已知的逆转录病毒只有HTLV-1和HTLV-2,它们均能被HTLV抗体所识别。当蒙塔尼耶教授团队使用HTLV抗体来进行测试时,却没有得到任何免疫沉淀的结果。换句话说,研究人员发现的病毒,并非已知的HTLV-1和HTLV-2,而是一种全新的逆转录病毒。
▲吕克·蒙塔尼耶教授和弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西由于发现HIV病毒,荣获2008年诺贝尔生理奖或医学奖。这让人们对艾滋病有了全新的认识——这种疾病是由逆转录病毒引起的。
俗话说眼见为实。很快,研究人员们的结果又得到了电子显微镜图像的验证。在电子显微镜下,这类全新的病毒和HTLV截然不同。
随后,越来越多的证据浮出水面。科学家们发现在受感染的细胞中,逆转录病毒会“破墙而出”。与癌症中的逆转录病毒不同,这种病毒不会引起免疫细胞的异常增殖,而是会导致T淋巴细胞的死亡。这解释了为何艾滋病患者的免疫系统会受到极大影响。
在美国,盖洛教授也获得了类似的发现。综合这些发现,科学家们终于得以确认,这种全新的病毒,正是艾滋病的元凶。而这种病毒也被命名为HIV,即人类免疫缺陷病毒。
作者:吴希(作者系药明康德新药开发有限公司博士)
编辑:郝梦夷
责任编辑:许琦敏
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