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英國Kick and Kill療法即將治癒愛滋病?

miss9_96
・2016/10/09 ・2783字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 579 ・九年級

根治愛滋見曙光?英國新實驗療法讓患者 HIV「零驗出」——INSIDE [1, 2]

英國《泰晤士報》(The Times)2016 年 10 月 2 日報導,英國研究團隊愛滋病療法臨床試驗成果。圖/擷取自泰晤士報網站
英國《泰晤士報》(The Times)2016 年 10 月 2 日報導,英國研究團隊愛滋病療法臨床試驗成果。圖/擷取自泰晤士報網站

1983 年愛滋病首次現身、1995 年雞尾酒療法問世、2016 年英國研究發現能完全治癒愛滋病?

日前(2016/10/2)的英國《泰晤士報》(The Times)報導:「英國科學家有望根治愛滋病!(British scientists hopeful for HIV cure):一名 44 歲的愛滋患者,在接受了由英國五所頂尖大學主持的臨床試驗後,血液中已完全測不到愛滋病毒!!」。蛤?這意思是說我們已經可以治好愛滋病了嗎? [3]

自從何大一博士在 1995 年發表了「Time to Hit HIV, Early and Hard!」的雞尾酒療法後 [4, 5],愛滋病已從必死無疑的絕症,轉變為吃藥就可控制的慢性病了。然而,雞尾酒療法發明至今的十多年來,醫界也發現到雞尾酒療法無法根治愛滋病,病人的身體裡總是有殘餘的病毒。只要一不服藥,病毒就會旋即而起、大舉反撲。

病毒界的恐怖份子:「慢」病毒

愛滋病的病原體是人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV,接下來將簡稱為 HIV 病毒 [註1]),而這病毒難以對付的原因,在於它的打法非常像恐怖份子——善於藏於民間、伺機而動!HIV 病毒在屬於反轉錄病毒(Retrovirus)的慢病毒科(Lentivirus),而「慢」病毒科恰如齊名,從感染到發病的時間非常漫長,通常有數年之久,與感冒、登革熱病毒等急性子的親戚們相比,慢病毒可說是耐心至極的一群恐怖份子呢[6, 7][註2]!

HIV 病毒結構。圖/By Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38751738
HIV 病毒結構。圖/By Thomas Splettstoesser- Own work, CC BY-SA 4.0, wikimedia commons.

而這群病毒的另一個特色就是會將病毒 RNA(單股 RNA, ssRNA)製成雙股 DNA 後再鑲入宿主的 DNA 裡,完全的跟宿主融為一體!並且就此進入休眠狀態,不僅外界的免疫系統無法察覺,更可以躲藏在被寄生的細胞裡,持續地複製,於是藏有惡意病毒碼的細胞不僅會越來越多,而且還渾然不覺 [6-8]!

而在雞尾酒療法問世後約 20 年的現在,另一種試圖清光病毒的概念慢慢的成形了,這種想法就是「逼出病毒,然後幹掉它們!(Kick and Kill!)」!

第一步:活化愛滋病毒!咦?

「逼出病毒,然後幹掉它們!」的概念,第一步就是要活化潛藏於細胞中的 HIV 病毒!逼迫偽裝成平民的恐怖份子全部現身,然後再通通殺光它們 [8]!

去年的聖誕節前夕,有 50 名病人加入了此類型的臨床試驗。這實驗由英國五所頂尖的學校共同主持 [9] [註3],科學家們選用了 Vorinostat(部份中文稱為「容立莎」)做為逼迫病毒現身的藥物。

在介紹 Vorinostat 之前,先讓我們了解一下 HIV 病毒的 DNA 要進入休眠期時會發生什麼事。要進入休眠狀態的病毒 DNA 會和組蛋白(histone)緊密地纏繞,過了多年之後,當 HIV 病毒終於想要大舉攻擊人體時,組蛋白就會開始鑲有乙醯基,DNA 也開始從組蛋白上被鬆綁、然後活化。接下來 HIV 病毒 DNA 就會控制細胞,開始生產出病毒蛋白質,受感染的細胞表面慢慢地浮現病毒顆粒,此時本來潛藏在民間的恐怖份子——被感染的細胞就現身了! [8]

而本次英國科學家選用的 Vorinostat,是一種組蛋白去乙醯酶抑制劑(Histone Deacetylase (HDAC) Inhibitors)。換言之,Vorinostat 能強迫 DNA 和組蛋白鬆綁、活化。這 50 名英國患者將分成兩組,控制組服用傳統的雞尾酒療法藥物,而實驗組除了吃雞尾酒療法藥物外,首先要施打疫苗來訓練病人的免疫系統,以辨認被 HIV 感染的病變細胞。當免疫系統有了辨認能力後,再利用 Vorinostat 來活化、逼出病毒!此時已經受過訓練的免疫系統就能立馬殺出,將所有被逼出的恐怖份子——受感染細胞通通殺光!一勞永逸地清除患者體內被感染的細胞,就此根治愛滋病[8, 10]!

研究團隊在2014年國際愛滋病研討會上的報告簡報。圖/20th International AIDS Conference
研究團隊在2014年國際愛滋病研討會上的報告簡報。圖/20th International AIDS Conference

這項英國臨床試驗在 2015 年的 12 月展開,而 2016 年的 10 月,首名接受完整療程的患者向英國《泰晤士報》(The Times)所透露的消息相當令人振奮——血液裡已經測不到病毒的蹤跡了 [2, 11]!這代表愛滋病終於要被科學家征服了嗎?

蓋棺定論仍嫌太早

圖/NY - http://nyphotographic.com/, CC BY-SA 3.0.
圖/NY Photographic, CC BY-SA 3.0.

這名患者的血液檢查固然是正面的消息,但若說人類已經治好了愛滋病,則仍嫌太早。因為實驗組也服用了雞尾酒療法藥物,而雞尾酒藥物本來就能壓制病毒,使濃量低於儀器的檢測極限,因此不論是控制組或是實驗組的病人,他們的血液檢查都可能測不到病毒。而這個實驗性的療法,得要等到實驗組「停用」雞尾酒療法後,看看有沒有仍躲在體內深處的病毒大舉反撲,才能決定此試驗的成敗。而這項試驗將持續到 2018 年。

儘管如此,這種新穎的概念對台灣的患者來說,將是無限的希望。2011 年,台灣的愛滋病感染者約 1 萬 8 千人,而到了 2015 年時,已經上升到 2 萬 5 千人了 [12, 13]。在可預見的趨勢裡,愛滋病感染者的人數恐怕只會持續地上升,而這些民眾終身就得要被迫生活在愛滋病的陰影裡。在歧視仍存的台灣社會裡,若是這項新穎的「逼出病毒,然後幹掉它們!」療法能夠完全根治愛滋並,那麼對於他們來說,絕對會是生命中最好的消息了!

註解

  1. 愛滋病的全名為後天免疫缺乏症候群(Acquired Immune Deficiency Syndrome, AIDS),中文譯為愛滋病是英文「AIDS」的諧音。愛滋病是感染病毒且不受控制、惡化後呈現的症狀,並非意指被病毒感染,但在中文世界裡似乎沒有辦法被嚴格的區分。為了閱讀便利,故本文會以愛滋病做為被病毒感染之意,而病毒也會簡稱為 HIV病毒。
  2. 慢病毒科的稱呼為「Lentivirus」,其中開頭是 Lente-,在拉丁語中意指「慢」的意思。慢病毒科最出名的就是人類免疫缺乏病毒,也就是 HIV。另一個比較為人所知的是貓免疫缺陷病毒(Feline Immunodefiency Virus),會感染貓、老虎、美洲豹等貓科動物,引起貓的免疫缺乏症候群。
  3. 牛津大學(University of Oxford)、劍橋大學(University of Cambridge)、倫敦帝國學院(Imperial College London)、倫敦大學學院(University College London)及倫敦國王學院(King’s College London)。

參考文獻

  • [1] 〈根治愛滋見曙光?英國新實驗療法讓患者 HIV「零驗出」〉,Inside。
  • [2] 〈英國科學家研新療法取得突破,人類快將能完全治癒愛滋病?〉,端傳媒。
  • [3] British scientists hopeful for HIV cure. 英國《泰晤士報》(The Times
  • [4] David D. Ho (1995) Time o Hit HIV, Early and Hard. New England Journal of Medicine, 333, 450. DOI: 10.1056/NEJM199508173330710
  • [5] Man of the Year 1996. Time
  • [6] H Varmus (1988) Retroviruses. Science, 240, 1427. DOI: 10.1126/science.3287617
  • [7] Haase AT, Retzel EF, Staskus KA. (1990) Amplification and detection of lentiviral DNA inside cells. Proceedings of the National Academy of Sciences. 87, 4971
  • [8] KM Barton, BD Burch, N Soriano-Sarabia, DM Margolis. (2013) Prospects for Treatment of Latent HIV. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 93, 46. DOI: 10.1038/clpt.2012.202.
  • [9] New HIV trial to investigate ‘Kick and Kill’ theory. Oxford Martin School, University of Oxford
  • [10] Targeting the HIV ‘reservoir’ could be the first step to understanding how to cure the infection. Research In Viral Eradication of HIV Reservoirs
  • [11] Positive early signs from HIV ‘kick and kill’ study. Oxford Martin School, University of Oxford
  • [12] 疾管局 6 月 1 日起實施「抗人類免疫缺乏病毒藥品處方使用規範」,多元調整控制愛滋醫療費用成長,有效降低社會成本。中華民國衛生福利部疾病管制署。
  • [13] 疾管署大樓首度點亮巨型紅絲帶,呼應「全速前進 對抗愛滋」。中華民國衛生福利部疾病管制署。

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miss9_96
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9


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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。