逆转录病毒科(1 / 1)

逆转录病毒能感染多种动物,它们通常扮演成“沉默的旅客”,但有时会导致免疫缺陷、白血病或实体肿瘤。有几种逆转录病毒会损害人类的免疫功能,它们均采自灵长类动物。

艾滋病病毒不仅包括艾滋病病毒的大流行毒株(HIV-1的M组),还包括HIV-1的N、O和P毒株以及HIV-2。现在已知,这些病毒均是近期从灵长类动物传播至中非的人类,这种转移在人类历史上时有发生,但因为病毒蔓延范围未超出附近地区,所以并未引起注意。HIV-1的M组于20世纪60年代从非洲传播至海地,并进一步蔓延至美国。这次事件的独特之处在于,它推动人类于1980年首次发现艾滋病,并于1983年分离出该病毒。

人们于1986年发现了HIV-2。它与HIV-1的相似度仅为40%,并且是从西非的白顶白眉猴体内获得,所以起源也与HIV-1截然不同。尽管这种病毒与HIV-1的传播方式相同,感染细胞类型相同,并且也导致艾滋病,但它的传染性不如HIV-1,并且仅在西非流行。

因为人类最近才获得HIV-1病毒,缺乏对这种病毒的遗传抗性,所以几乎所有未经治疗的感染者最终均会死于艾滋病。仅少数幸运儿能抵抗感染,第3章已探讨了相关机制。前文还讨论过HIV-1的其他方面:第1章讨论了逆转录病毒生物学和艾滋病病毒受体的使用,第4章论述了起源于黑猩猩的艾滋病病毒,它转移至人类的时间,以及后续如何传播并最终被发现。本章主要探讨HIV-1感染的后果以及艾滋病的发病机制。

人们最初在男同性恋人群中发现了艾滋病,并在随后不久发现这种疾病还威胁着注射吸毒者和血友病患者,但在全球范围内,该病毒主要通过异性性行为传播。这种病毒几乎入侵了世界上的每一个国家,并对发展中国家造成了巨大影响;在撒哈拉以南的非洲,约有2500万人感染了艾滋病病毒。但这些令人吃惊的数据也掩盖了疫情最严重的非洲国家的悲剧:原本健康且有工作能力的成人大规模死亡,导致这些国家的预期寿命跌至40岁以下,造成了经济衰退和严重贫困的后果,还留下了大约1500万艾滋病致孤儿童。

艾滋病病毒会感染带CD4标志物的细胞,它们主要是辅助性T细胞和组织巨噬细胞。病毒感染须接触携带者的血液或生殖道分泌物,这通常在生殖道上皮的撕裂或裂口处发生。一旦进入人体,病毒首先会攻击朗格汉斯细胞——一种在皮肤和上皮表面(包括生殖道衬里)巡逻的巨噬细胞亚群。随后,被攻击的细胞将病毒携带至局部淋巴结,数百万CD4+T细胞在此聚集,暂时停止参与血液循环。这些被感染的长寿细胞不仅将病毒扩散至全身,并且在前病毒基因组整合入这些细胞的DNA后,提供了一个持久的位点。

艾滋病病毒的临床感染过程可自然划分为三个阶段:急性感染期、无症状感染期和有症状感染期,其中,有症状期表现为艾滋病(图13)。艾滋病病毒的感染者通常会在感染后的1~6周内经历一种名为急性逆转录病毒综合征的原发性疾病。这是一种伴有发热、咽痛、腺体肿胀、皮疹和全身疼痛症状的非特异性疾病,通常不超过14天即可完全康复。

病毒最初在CD4+T细胞中自由繁殖,并且每天摧毁超过3000万个细胞。血液中的病毒含量(也称为病毒载量)会在最初几周达到峰值,之后免疫应答开始生效并抑制病毒,但不能完全清除病毒。病毒载量随之下降,并且通常在第六个月稳定在某个“设定值”。设定值的高低取决于免疫应答的强度,并且还对预测疾病的进一步发展具有重要意义;设定值越高,感染发展为艾滋病的速度越快。

图13 艾滋病病毒感染急性期、无症状期和有症状期的CD4数量和病毒载量

若不经治疗,艾滋病病毒感染者的无症状期会持续6~15年,具体取决于病毒设定值。即使处于该阶段的携带者身体情况良好,艾滋病病毒依然会继续攻击其免疫系统,并造成累积损伤。在早期,受感染细胞中的艾滋病病毒基因组高度一致,但该病毒的突变体随着复制代数的增加而增多,而且其中部分突变体可规避免疫应答。

随着这些突变体的增殖,免疫T细胞会与抗体携手,与一系列规避免疫系统的病毒突变体展开一场军备竞赛。CD4+T细胞(简称CD4细胞)对促进免疫应答持续进化具有重要作用,但是艾滋病病毒会在这些细胞内复制并将其摧毁。细胞被摧毁的速度远超身体产生细胞的速度。最终,CD4细胞生产线枯竭,细胞数量下降。如果不使用抗病毒药抑制病毒复制,人体最终会无法补充CD4细胞。因此,当CD4细胞含量降至临界阈值(每毫升血液含200个CD4细胞)以下时,就会丧失对其他病原体的免疫力,使病原体有机可乘。

免疫力下降和艾滋病病毒的有症状感染期即将来临的迹象通常包括体重减轻、盗汗、反复发生的胸腔感染、皮损(如疣)以及口腔溃疡和感染(如鹅口疮和唇疱疹)。随后,感染者会遭遇大量机会性感染的无情猛攻,包括持久性微生物再活化,如巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、水痘带状疱疹病毒和结核杆菌,以及由人**状瘤病毒、卡波西肉瘤疱疹病毒和EB病毒引起的肿瘤。作为艾滋病的特征之一,某些不会影响免疫系统健康者的微生物会使艾滋病患者受到感染,例如禽结核杆菌或耶氏肺孢子菌(原名卡氏肺孢子菌)引起的肺炎——后者于1980年作为一种新型疾病为鉴别艾滋病提供了线索。

因为艾滋病病毒在疾病早期入侵大脑后会感染并杀死细胞,导致渐进的退行性病变,从而引起与艾滋病相关的脑病和痴呆,所以艾滋病患者常会出现中枢神经系统症状。此外,巨细胞病毒和另一种十分常见、持久且通常无症状的JC病毒(首次分离出该病毒的患者的姓名首字母)可能导致艾滋病患者罹患渐进性脑部退行性疾病。

一旦被其中一种病毒感染,感染者通常会在数月内不幸死亡。幸运的是,如今的抗逆转录病毒疗法已扭转了该态势,将可怕的艾滋病病毒感染转变成了一种可治疗的慢性疾病,但这种治疗并非没有缺陷。在全球范围内,只有大约一半的艾滋病病毒感染者能获得这些救命良药,详见第9章。