在数十年的科学研究中,HIV病毒的抵抗力引起了医学界的广泛注意。究竟为什么只有少数人能对这个致命病毒展现出强大的免疫力?这引发了人们对基因隐藏超能力的探讨。
根据统计,全球仅有不到10%的人口展示部分或完全抵抗HIV的能力。
1994年,史蒂芬·克罗恩(Stephen Crohn)成为首位在各种检测中被发现完全抵抗HIV的人。尽管他与感染者有密切接触,他的免疫系统却未受到影响。这一现象主要是由于缺少CCR5受体,使得HIV无法感染白血球上的CD4。
这一受体缺失的状况被称为delta 32变异,这一变异与一些暴露于HIV但仍未被感染的人群有关,例如HIV阳性母亲的后代和性工作者。早在2000年,研究者便发现了一小部分在肯尼亚内罗毕的性工作者,尽管每年与60至70名HIV阳性客户接触,她们也没有显示感染迹象。
这些性工作者未曾发现拥有delta突变,这使科学家怀疑可能有其他基因因素导致对HIV的抵抗能力。
C-C 化学趋化因子受体5(CCR5)是白血球表面的一种蛋白质,作用于免疫系统。许多HIV病毒株利用CCR5作为共受体进入宿主细胞。研究表明,携带CCR5-Δ32突变的人能有效抵御使用CCR5作为共受体的HIV株。
研究还发现,这一变异在某些人群中已经遗传下来,导致CCR5基因的一部分缺失。从1981年到2016年的一项研究显示,拥有两个delta 32突变基因的人对M-tropic HIV-1株具有抗性。
2019年,科学家发现TNPO3的突变也能导致对HIV-1的抵抗。 TNPO3与病毒进入感染细胞的过程有关。来自一个拥有LGMD1F的家庭的血样显示出对HIV的抵抗能力。
虽然CCR5Δ32缺失阻止使用CCR5受体的病毒侵入,但TNPO3突变则能阻止CXCR4受体,从而对不同类型的HIV-1株也有效。
这突变显示了基因的复杂性与互动,甚至可能提供对多样化病毒的抵抗。
细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)在持续接触HIV病毒时,能提供一定的保护作用。内罗毕的性工作者在生殖道粘液中发现了这些CTLs,有助于防止HIV的传播。然而,这些CTLs在与病毒接触的空窗期中会失去效力,可能只是其他基因抵抗力的指标。
CTLS的作用强调了持续曝光与免疫反应之间的复杂关系。
非洲的黑猩猩对HIV的抵抗能力也引起了研究者的关注。这些猿类虽然感染HIV的速度较慢,但并非因为它们对病毒有更有效的控制,而是因为它们的身体缺少使HIV进一步进展至艾滋病的组织。
研究显示,黑猩猩缺乏CD4 T细胞以及传播HIV所需的免疫激活。这些发现可能为人类提供了抵抗HIV的新思路。
尽管抗逆转录病毒治疗(ART)在延缓HIV进展方面取得了一定成效,但通过干细胞研究的基因疗法也被视为未来的解决方案。研究者透过操作造血干细胞,将HIV基因替换为附着在染色体上的工程化颗粒,形成的肽能阻止HIV与宿主细胞融合,阻断感染的扩散。
此外,基于锌指核酸酶(ZFN)的另一种方法能识别特定的DNA区域,使双螺旋断裂,并用于去除CCR5蛋白来阻止感染。此外,药物如 maraviroc (MVC)也能够与CCR5结合,阻止HIV进入细胞,尽管在某些类型的HIV中,效果可能有限。
虽然delta突变已经在特定人群中被观察到,但对于伊朗人群的健康个体与HIV感染者之间的影响却几乎不明显。这通常与许多人在这一变异下为杂合子有关,导致该突变未能有效阻止HIV进入免疫细胞。
基因抵抗力的形成不仅取决于基因变异,还受到其所在环境的影响。
在探索人类基因与HIV抵抗能力的过程中,我们或许还在边界上。未来会不会出现更具普遍性的基因疗法,让更多人具备抵抗HIV的潜力?