美国艾滋病防治方法研究的新进展
一、开发防止艾滋病毒感染的新方法
⑴发现有望阻止艾滋病毒传播的新方法。
2004年11月，美国俄亥俄州克利夫兰大学医院艾滋病研究中心的研究小组，在项目研究中发现，一种可以保护猿类避免感染类似艾滋病毒的实验药物，它可以通过结合一种表面分子叫CCR5的细胞，而防止阴道内的细胞传播。
该项目负责人说，我们分析了一种可能的感染方式，它可以提供一个简便的方法避免感染艾滋病毒。艾滋病毒能够在男性和女性粘膜之间传播，例如通过阴道粘膜的传播。病毒通过特定的细胞表面分子进入并感染细胞，其中一种分子叫做CCR5。CCR5缺乏时，可以防止艾滋病毒从已感染细胞进入其他细胞。
研究小组开始研究，阻止CCR5是否能全面防止猿类艾滋病毒（或类似艾滋病毒）的传播。他们在短尾猿阴道表面涂上该实验药物，药物可以结合CCR5，从而使这个表面分子对类似艾滋病毒失去作用。该实验药物，是一种叫做RANTES的正常人类蛋白的改良形式，它可以防止猿类感染类似艾滋病毒。
项目负责人还指出：“在获得一种可行而简单的方法防治阴道粘膜传播艾滋病毒之前，我们还有很多工作要做。但是我们已经迈出了重要的一步。既然我们发现通过猿类阴道阻止类似艾滋病毒传播是可能的，而且发现了阻止传播的分子，那么这个研究的大门已经打开，并可能有助于预防人类艾滋病毒的感染。”
⑵利用合成蛋白质阻断艾滋病病毒感染。
2009年8月，美国威斯康星大学麦迪逊分校的一个研究小组，在美国《国家科学院学报》发表论文称，他们在实验中利用一种合成蛋白质，成功阻断艾滋病病毒对健康细胞的入侵。这一成果，将有助于研发出新的抗艾滋病药物。
研究人员介绍说，他们合成的这种蛋白质，可以抑制艾滋病病毒的关键蛋白质gp41，使其不能与宿主细胞中的蛋白质发生交互作用，从而使病毒无法顺利入侵细胞。
据报道，gp41和宿主细胞内蛋白质的交互作用，是艾滋病病毒感染并破坏人体细胞过程中的关键一环。过去科研人员曾研发各种药物，试图阻止这两者通过接触而产生相互作用，但都收效不大。一些药物中用来抑制gp41的合成蛋白质，虽然部分有效，但体内的酶又会破坏其结构，使其不能发挥作用。
本次研究开发出的合成蛋白质，由于结构上作出特殊改变，体内的酶根本就无法识别它。这种蛋白质有所“伪装”，同时又保存了原本的立体结构，从而可以顺利完成识别并抑制gp41的任务。
研究人员称，这一新成果，不仅可以应用于对艾滋病的防治，也可应用于对流感病毒、埃博拉病毒等的防治，因为这些病毒都是通过蛋白质的交互作用而感染机体的。
⑶找到阻止艾滋病毒破坏免疫系统的新方法。
2011年9月，一个由美国与英国、意大利等国科学家组成的国际研究小组，在《血液》杂志撰文称，他们找到一种阻止艾滋病毒破坏免疫系统的新方法：通过移除艾滋病毒外膜中的胆固醇，即可有效阻止病毒对人体免疫系统的损害。这项研究成果，对开发艾滋病疫苗具有重大意义。
艾滋病是由感染艾滋病毒（HIV）所引起。通常，当一个人被某种病毒或细菌感染时，其免疫系统会自然而然地进行防御。而一些研究人员认为，艾滋病毒会使人体防卫功能的第一道防线——非特异性免疫反应过度，从而削弱免疫系统的下一道防线——特异性免疫反应，进而使人体整个免疫机制遭到破坏。
新研究成果表明，如果把病毒外膜中的胆固醇去掉，会阻止艾滋病毒引发非特异性免疫反应，这样艾滋病毒就不能损害免疫系统了。当研究人员将胆固醇移除后，他们发现这阻止了艾滋病毒引发非特异性免疫反应，并导致了由免疫细胞T细胞介导的特异性反应更加强烈。这一结果，验证了科学家的上述假设，即艾滋病毒通过过度刺激非特异性免疫反应，从而削弱免疫系统的防御能力。
研究人员指出，艾滋病毒通过刺激人的过度免疫反应，来破坏免疫系统，可能是艾滋病疫苗难以培养的原因之一。大多数疫苗，主要通过非特异性反应来识别入侵者，但如果病毒引发了其他机制，削弱了非特异性反应，疫苗就会很难起到作用。
通常，免疫细胞浆细胞样树突状细胞（pDCs），能够快速识别艾滋病毒，并产生信号分子——干扰素来反应。这些信号会激活各种生理流程，其一开始虽然十分有益，但长时间作用则会损害免疫系统。研究人员发现，如果移除艾滋病毒包膜中的胆固醇，艾滋病毒就不能再激活pDCs，这样，T细胞就会更有效地对抗病毒。研究人员使用不同浓度的β-环糊精移除胆固醇，进而生产出外膜有着孔洞的艾滋病毒。这种有穿孔的病毒没有传染性，不能刺激pDCs，但仍能被T细胞识别。
二、研究治疗艾滋病的新方法
1．结合使用定向化疗与高效抗逆转录病毒疗法
2009年6月，美国和加拿大的研究人员，找到一种治疗艾滋病的全新方法。它把定向化疗方法，与目前较为普遍使用的高效抗逆转录病毒疗法结合使用，为治疗艾滋病开辟了一条新通道。
研究人员介绍，这种新的治疗方法，既可杀灭在人体内四处游荡的病毒，又能清除隐藏在免疫细胞内的病毒。该研究成果的价值，在于它为研究艾滋病治疗指明了前进的方向，为找到一种全新的具有创新性的艾滋病治疗方法奠定了基础。
迄今为止，治疗艾滋病效果一直不很理想，原因是病毒隐藏在免疫系统细胞里，而目前使用的高效抗逆转录病毒疗法，对躲藏在免疫细胞内的病毒无计可施。对此，本项目研究人员，成功地识别出那些躲藏有病毒的细胞，找到了病毒可以逃避现有治疗的“隐身”机理。
参与研究工作的麦吉尔大学血液学家基恩·罗迪教授认为，该项研究成果首次证明，所谓的艾滋病毒潜伏池现象，并不是因为抗逆转药物缺乏效力，而是由于病毒隐藏在两种不同类型的长寿命CD4记忆免疫细胞内。艾滋病毒潜伏池有几种类型，每一种类型潜伏池都需要不同的治疗方法来消除它们。一旦病毒隐藏在这些潜伏池细胞里，它们就会对其产生依赖。如果细胞存活，病毒就可以存活，但如果细胞死亡，则病毒也无法存活。因此，消灭这些免疫细胞，就能够清除这些隐藏其中的病毒。现存的高效抗逆转录病毒疗法，可以杀灭在体内流传的病毒，但是无法对付隐藏在潜伏池细胞内的病毒。
主持研究工作的蒙特利尔大学塞卡里教授表示，该研究结果与用于治疗白血病采取的策略相似，即同样是定向化疗，并同时与定向免疫治疗相结合。这种方法既可以杀灭细胞中的病毒，同时也为免疫系统留出时间再生健康细胞。
2．发明给艾滋病毒定位的新技术
2011年7月23日，美国南加州大学维特比工程学院的研究人员，在《病毒研究》发表的一项成果称，他们培育成的一种病毒，能够作为载体，精确定位被HIV病毒感染的细胞。这无疑为艾滋病的治疗，拓宽了视野，相关治疗技术也有望因此获得新突破。
研究人员培育出的这种慢病毒载体，能够定位被HIV病毒感染的细胞，而后可采用“自杀基因疗法”，让后续药物发现并将病毒细胞摧毁。这个过程，类似于军事上的“友军激光标记”——即地面战斗人员，使用激光发射装置，对敌方目标进行标记，而后战斗机在激光的引导下，对目标实施精确打击。这种针对艾滋病毒的慢病毒载体，将只对那些被艾滋病毒感染的细胞进行标记，未被感染的细胞，则将完全处于不会受到伤害的“安全区域”，这就避免了治疗所带来的副作用。
研究人员介绍说，目前，这种慢病毒载体只在培养皿中进行过测试。实验显示，这种方法一次能够杀灭35%的艾滋病毒。虽然这一比例并不算高，但在应用于临床时，可将其反复使用数次，以达到最佳疗效。在接下来的步骤中，研究人员将使用这种方法进行小鼠实验。参与研究的专家指出，虽然该成果为治疗艾滋病开辟了一条新路径，但是目前尚属初始阶段，要在病人的临床治疗中应用，还需进行很多探索。
3．提出实现无艾滋病后代的基本步骤
2012年7月，美国出版《获得性免疫缺乏杂志》（JAIDS）特刊。哈佛大学公共卫生学院艾滋病倡议项目执行主任理查德·马琳克博士和其他编辑，在特刊引言中写道，只有拥有足够的治疗、预防和研究资金，才有可能实现无艾滋病的下一代。针对现状，需要做好以下七项工作：
一是承诺和推广利用抗逆转录病毒药物（ARVs），以预防艾滋病病毒的传播。
二是研发艾滋病治疗的新方法，改进抗逆转录病毒管道药物，以治疗艾滋病病毒感染者，力争找到治愈的新方法。
三是加强政府机关、私营部门和非政府组织，在推动地方和国家快速应对流行病方面的作用。
四是在预防和治疗艾滋病中，缩小由于经济条件、社会歧视和疾病特点等所产生的健康差异。
五是在低收入和中等收入的国家中，防止母亲将艾滋病垂直传播给婴儿。这些国家的预防服务十分有限，但依靠新药物的投入，能够去除婴儿和儿童的病患。
六是资助对艾滋病疫苗的研究，事实上疫苗是消除艾滋病的必要条件。
七是在全球艾滋病快速反应方面，最大限度地提供和增加投入，而不是减少资金。除人道主义影响外，在应对艾滋病方面提供资金是良好的全球和地区性投资，因为提高和维持大众的健康，能够让他们成为正常的社会生产者，为其国家的经济增长作贡献。
三、推进艾滋病基因疗法与细胞疗法
1.探索艾滋病的基因疗法
⑴首次破译艾滋病毒基因组结构。
2009年8月6日，北卡罗来纳大学教堂山分校，化学教授凯文·威克斯领导的研究小组，在《自然》杂志上发表研究成果称，他们通过使用一种新的成像技术，首次破译出完整的艾滋病病毒(HIV)基因组结构。这对于了解人类艾滋病具有普遍意义，将有效推进抗艾滋病药物和抗流感病毒药物的研发步伐。
人类免疫系统缺陷病毒（HIV）是一种核糖核酸（RNA）病毒。RNA是艾滋病、流感病毒等病毒的基础。这些病毒没有DNA，完全靠RNA携带并执行遗传指令，使病毒能够侵略并征服其宿主细胞。DNA的编码信息，几乎全部存储于DNA序列的基本构成单元核甘酸之中，而RNA则会折叠成错综复杂的形状结构，其编码信息的解析更显复杂。过去，研究人员仅就小部分艾滋病病毒的RNA基因组，进行了模拟分析，这对含有上万个核苷酸的艾滋病病毒RNA基因组来说，远远不够。
威克斯研究小组从美国国家癌症研究所取得受染培养液，其中含有上万亿个艾滋病病毒颗粒。他们取出病毒的基因组，利用本校实验室开发的技术，对基因组结构进行分析，发现这种核糖核酸结构，在艾滋病病毒传染周期中会产生多重影响。
威克斯认为，艾滋病病毒的RNA基因组结构复杂，几乎肯定会在遗传编码表达中，起到某些以前科学家们未曾料想的作用。而此项研究，则有助于了解RNA基因组，在艾滋病病毒生命周期中扮演的重要角色。目前，研究人员已经开始研究基因组，是如何帮助病毒逃避人类宿主检测的。
研究小组开发出一种名为SHAPE的化学新方法，不仅捕捉到RNA的核糖核酸，而且展示了RNA链的形状和折叠方式。
研究人员表示，X射线晶体照相术等成像方式，能够捕捉每个原子的准确位置，但一次只能捕捉小范围的原子。SHAPE能够得到更大的图片，但不是原子级的。这将有助于新药的研发，研究人员可以通过基因工程学的方法，让新药适合病毒特定的结构，阻止该病毒同细胞接触，扰乱病毒的工作，让它无法复制。
⑵发现帮助艾滋病病毒复制的基因。
2009年12月6日，罗切斯特大学教授罗伯特·班巴拉领导的研究小组，在《自然·结构和分子生物学》杂志网络版上发表论文称，他们发现了一种能够帮助艾滋病病毒，在人体内传播和复制的基因。这项成果，将有望应用于开发治疗艾滋病的新药或疫苗。
据介绍，研究人员发现的基因，位于艾滋病病毒核糖核酸基因序列中，与人体内的tRNALys基因非常相似。正是由于这一基因的存在，艾滋病病毒才能在人体内以更高的效率复制。班巴拉指出，确定这一基因的来源，可为艾滋病病毒起源的研究，提供有价值的线索。
艾滋病病毒是一种逆转录病毒，依赖核糖核酸携带并执行遗传指令，使病毒能够侵入并征服宿主细胞。研究人员普遍认为，人类艾滋病病毒由猿类免疫缺陷病毒（SIV）进化而来。班巴拉等人则指出，SIV被认为起源于猫科免疫缺陷病毒，因此，后者可能是人类艾滋病病毒的祖先之一。
2．推进研究艾滋病的细胞疗法
2012年4月12日，加利福尼亚大学洛杉矶分校戴维格芬医学院，助理教授斯科特·基钦领导的研究小组，在《公共科学图书馆·病原卷》上发表研究报告称，他们通过实验，首次证明，人体干细胞能被遗传修改成为对抗艾滋病病毒（HIV）的细胞。
在此前的研究中，研究人员从一个艾滋病病毒感染者体内，提取出CD8细胞毒T淋巴细胞，并且找出T细胞受体分子，它能引导T细胞识别并杀死被HIV感染的细胞。然而，尽管这些T细胞能破坏感染了HIV的细胞，但是，其势单力薄，不足以清除体内的HIV病毒。因此，研究人员对这一受体进行克隆，并且使用它对人体血液干细胞进行遗传修改。接着，把经过遗传修改的干细胞，放入已被移植进入实验鼠体内的人体胸腺组织中，并研究活生物体内发生的反应。
研究人员发现，经过遗传修改的干细胞发育成为大量成熟的、多功能的，专门针对HIV的CD8细胞，它能专门攻击包含有HIV蛋白的细胞。而且，他们也发现，这些专门攻击HIV的T细胞受体，必须与HIV感染者相匹配，就像被移植的器官与接受移植的病人必须匹配一样。
在最新的研究中，研究人员同样也对人体血液干细胞进行遗传修改，并且发现，经过遗传修改的干细胞能形成成熟的T细胞，这些T细胞能攻击感染了HIV的身体组织内的HIV。他们使用一个代理模型—人化老鼠做到这一点，该人化老鼠体内HIV感染的情况与人体内一样。
在引入经过遗传修改的细胞两周和六周后，研究人员分别对实验鼠的周边血、血浆、身体器官进行了一系列测试，结果发现，CD4“助手”T细胞的数量明显增加。与此同时，血液中HIV的浓度已经降低。CD4细胞是白血细胞，是免疫系统的重要组成部分，有助于对抗感染。这些结论表明，经过遗传修改的细胞，能在一些身体组织内发育，并对付那儿出现的感染。
研究人员表示，他们正在制造能攻击HIV不同部分的T细胞受体，以便与不同的感染个体更加匹配。
四、发明提高药物有效性的新技术
1．推出能够提高药效的给药新方法
⑴发明一种叫做“混成抑制剂”的给药新方法。
美国明尼苏达州大学药物研发中心的科学家，发明了一种称作“混成抑制剂”的给药新方法，用来杀灭艾滋病毒，治疗艾滋病，已经在实验室测试中证明效果是明显的。有人估计，这或许能在将来取代目前使用的传统鸡尾酒疗法。
这种新方法，是将两种抗病毒药物结合到一起，从而实现与多种药物分别起作用时完全相同的效果。研究者已将研究结果发表在《药物化学》杂志上。
研究人员表示，单独使用一种药物无法持久起作用，因为它能很快带来抗药性。把两种药物组合成混成抑制剂，这能使每一种药物起到两种药物分别作用时的效果，它是全新的艾滋病治疗方法。这一方法，不仅价格低廉，毒性低得多，而且病毒还较难产生抗药性。最重要的是，科学家们发现，药物的各个不同组成部分之间，在攻击艾滋病毒时，不会互相干扰。
研究人员指出，初期实验已近有很好的效果，因为艾滋病人的生活质量得到了提高，而且他们的花费和毒副作用都较小。下一步将进行更多研究，来分析药物分布于体内时如何起作用。
⑵推出四药合一的艾滋病治疗方法。
2012年7月，美国研究人员，在医学刊物《柳叶刀》发表论文说，他们把四种已有药物合为一体的方法治疗艾滋病，取得了满意的临床试验效果，而且每天服用一次即可，大大方便了患者。
研究人员介绍说，目前，对艾滋病病毒感染者的治疗，常常需要联合使用多种药物来控制病情，而这些药物的服用时刻表又不尽相同，使得患者往往需要记住在每天不同的时段，服用什么药物，如果不小心忘了按时吃某种药，就可能导致治疗功亏一篑。
本次研究表明，把代号分别为EVG、COBI、FTC和TDF的四种药物，综合到到单一药片中，成为每天服用一次的“四合一”药片，与以往需要在不同时间服用不同药物相比，省去了许多麻烦。
在临床试验中，700多名艾滋病病毒感染者被随机分组。其中一组服用这种“四合一”药片，其余人使用其他治疗方法，或是服用安慰剂作为对照。结果显示，“四合一”药物在控制艾滋病病毒方面有效，其效果可与其他治疗方法媲美，并且它在安全性方面比较可靠。
研究人员认为，这种“四合一”药物为艾滋病治疗提供了一个新选择，患者不用费心去记忆繁琐的药物服用时刻表，只要每天服药一次即可。
2．发明可预测艾滋病毒抗药性的检测技术
杜克大学医学中心的研究小组，在《自然方法》网络版上发表研究报告称，他们开发出一种高度敏感的检测技术，可以准确识别艾滋病病人体内病毒产生抗药性的突变位点。该研究由美国国立卫生研究院和杜克艾滋病研究中心资助。
研究人员介绍说，这个检测将为内科医生选择合适的治疗方案提供依据，因为它可以预测出一种药物在某个病人身上是否有效。药物抗性的产生，是艾滋病治疗不成功最为常见的原因之一。
这种检测技术，还会反映出艾滋病毒内，发生的遗传变异或者突变的情况。这将有助于科学家，理解该病毒不断进化出抗药性的分子机制。研究者认为，这些知识的累积，将有可能促使开发出一套新型疗法，从而规避病毒的抗药性。
因为艾滋病毒基因极易突变，而且病毒的增殖速度很快，一些感染艾滋病毒的病人，身上往往有着不同类型的艾滋病毒。在一些病例中，突变的病毒株产生了抗药性，抗逆转录病毒疗法不再行之有效，而该疗法是目前最主要的治疗手段。研究人员说，病人间的病毒类型差别可以很大，而这种差异性也为我们治疗不同病人提供重要线索。现在用于治疗艾滋病毒感染的20多种药物中，除了个别药物外，都是针对艾滋病毒的关键性蛋白（逆转录酶和蛋白酶）起作用的。
杜克大学的研究者，仔细检查了艾滋病毒突变引起的抗药性情况。例如，在蛋白酶基因的遗传密码上46位点发生突变后，将使得病毒对茚地那韦(indinavir)产生抗药性。
为了评价这种检测技术的可靠性，研究者分析了来自三个不同治疗背景的艾滋病病人的血样：从未接受抗逆转录病毒治疗的；过去接受过治疗，但现在没有；正在接受治疗，但是治疗效果没彻底成功的。他们对血样作适当处理后，从中分离得到遗传物质，并将一些荧光标签加入到遗传物质中。按照设计方案，那些特异性结合突变基因的标签会发绿色荧光，特异性结合同样的基因区域但是没有突变的则呈现红色荧光。他们使用了一套高度敏感的电脑系统，它可以从一万个没有突变的病毒群中，找出一个发生突变的病毒，通过它检测每个血样中绿色荧光标签或红色荧光标签的数目。结果表明，这种检测技术是可靠而有效的。
研究人员指出，这种检测技术除了能检测一个突变位点外，还可以检测两个以上的位点突变，而现今市场上可使用的检测仪器都做不到这一点。因为有些病人在接受治疗过程中，同时服用多种药物，容易产生多位点突变的艾滋病毒毒株，这需要能同时检测多个突变位点。此外，它可能有着更加广阔的医学应用前景。利用同样的原理，我们可以用它来检测导致其他类型传染病的病毒是否发生了突变，如肝炎病毒、肺结核病毒等。
