2007年世界艾滋病大会上,何大一博士与同事安静地坐在观众席,聆听嘉宾讲解。讲台上的宣讲者正在展示一幅卡通漫画:一个被蒙上双眼的棒球运动员正准备猛击来球。这个幽默细节让何博士暗自发笑。科学家们虽然幽默,但也清醒地知道,画面上那个盲目的棒球小子指的就是他们自己——挥棒出去,却未能击中。这场与艾滋病的搏斗已持续多年,结果依然不尽如人意。
何大一读懂了漫画。近四分之一个世纪以来,他和众多艾滋病科学家在与艾滋病毒的博弈中,一次次被狡猾的病毒戏耍、击败。目前最强的抗病毒药物也仅能勉强控制病情,要限制病毒传播,最终仍需依赖疫苗。然而,至今没有一种疫苗策略能成功阻止艾滋病毒感染新宿主,且短期内这一局面难以改观。“那幅漫画形容得恰如其分,”何大一说,“它准确描述了我们成功的机会,我们都感受到了挫折。”
自2007年大会以来,情况已有改观,但开发有效艾滋病疫苗依然困难重重。2009年出现转机:科学家宣布一种新疫苗能将感染风险从70%-90%降低至31%,虽效果一般,但已接近公共卫生专家认可的最低门槛。更令人鼓舞的是,多个实验室合作鉴定出两种新抗体,为克制病毒、阻止其感染健康细胞提供了新武器。
这些进展让人备受鼓舞。回想2007年,原本寄予厚望的疫苗试验失败,那种痛苦记忆令人永生难忘。科学界暗暗鼓劲,要从失败阴影中恢复。哈佛医学院艾滋病专家布鲁斯·沃尔克表示:“要获得一种有效的艾滋病疫苗,让医生随拿随用,我们仍任重道远。”
何大一则提出了一种更像传统疗法的疫苗思路:利用活化的病毒片段刺激免疫系统产生抗体。但他意识到,与其指望机体自行识别和歼灭病毒,不如直接为机体装配现成的抗体武器,在体内打赢一场病毒消灭战。这种方法在免疫学上等同,且更易实现。预先准备好的抗体可动员免疫系统立即投入战斗。
这是一个大胆的想法,在艾滋病领域尚无先例。何大一凭借在艾伦·戴蒙德艾滋病研究中心(ADARC)二十年的研究经验,毅然决然地赌上一把。比尔与梅琳达·盖茨基金会为此赞助了700万美元。何大一调动实验室一半以上的研究力量投入此项工作,目前的结果重新点燃了他的战斗热情,他再次回到实验室监督实验进程。
每当何大一谈到这个新项目时,嘴角都不由自主地露出一丝微笑,但实际上他肩上的压力巨大。20世纪90年代,何大一革命性地率先使用抗逆转录病毒的鸡尾酒疗法,降低了艾滋病死亡率,也确立了自己和ADARC在艾滋病研究领域的领导地位(他因此获得1996年《时代》周刊年度人物奖)。但近年来,ADARC遭遇了一系列挫折:论文被撤回、重要科学家离开。这些挑战让人质疑:在这场持久战中,ADARC及其金牌带头人是否已接近新的重大突破,抑或仍在徘徊不前?
抗艾第一人
无论何大一此次成功与否,他在艾滋病领域长期建立的权威形象不会动摇。早在20世纪80年代,作为加州大学的医师,何大一开始为急诊室病人做日志。这些病人出现奇怪的并发症状,如肺炎、癌症等,且均伴有严重免疫功能缺陷。几个月后,他发现大多数患者是男同性恋。随着病例增多,何大一对这种疾病愈发感兴趣。两年后,他和全世界都认识到,这些病例就是后来令人谈之色变的艾滋病。
当艾滋病还让其他科学家一头雾水时,何大一已前瞻性地开展研究。他很快明白,期待未知才是对付艾滋病的最好法宝,并迅速聚集了一批科学精英。1991年成立的ADARC是专业研究中心之一,何大一出任主管。不久,他领导的团队提出“早期打击,从重打击”的药物治疗方案,即鸡尾酒疗法的核心概念,挽救了成千上万患者。他的实验室证明,在感染后头几天或头几周内迅速使用鸡尾酒疗法效果显著。这一突破性发现让人们认识到,感染后坐等潜伏期过于消极,因为艾滋病毒从第一天起就在活跃攻击免疫系统。随后,ADARC科学家首次展示了艾滋病毒如何通过次要关键受体入侵细胞。
无效的疫苗
重新设计疫苗已被证明几乎不可能,因此科学家开始在药物疗法上寻找突破。尽管对艾滋病毒有所了解,但关键细节仍缺失:至今不知道哪种细胞或免疫系统能保护机体免受感染。通过结合病毒的抗体来消灭病毒能否成功?通过改造能识别病毒表面蛋白的T细胞来杀灭病毒是否可行?或者,如许多专家怀疑的,需将多种因素结合才能成功?
没有人能回答这些问题。疫苗开发步履蹒跚。美国国立卫生研究院(NIH)疫苗研究中心主任加里·纳贝尔说:“艾滋病毒是个活动靶子,它不仅通过突变改变遗传结构,而且表面蛋白质会自行转移,具有灵活的空间构象。因此,免疫系统无法识别病毒的庐山真面目。”
这些徒劳的努力导致领域内研究者随时间慢慢流失,ADARC也不例外。何大一的团队尝试开发自己的疫苗,但希望渺茫。据本世纪初离开ADARC的科学家透露,中心已陷入科学低潮,缺少研究方向,完全不是因鸡尾酒疗法赢得科学桂冠时的样子。也有人认为,年度人物评选带来的媒体关注改变了何大一的管理风格,中心竞争氛围加剧,一些人在关键项目上明争暗斗,研究转入背地里,生怕同事窃取成果。几位高水平研究人员(不便透露姓名)心灰意冷,离开了ADARC。
一位离开的研究员,现任某重点大学免疫实验室主任,说:“在ADARC工作让我获益良多,那是美好时光,是我学术生涯中难得的体验。头几年中心的研究结构堪称完美,学术氛围浓厚,遗憾的是最终结局并不美妙。”
何大一将实验室中令人不适的氛围归咎于职员间的个性冲突,这种氛围导致研究质量下降。2002年,何大一认为发现了由免疫细胞产生的X因子,这些细胞帮助患者对抗恶化的艾滋病病情,他因此上了报纸头条,但结果证明结论过于草率。实验受到其他细胞干扰,他被迫发表“撤回声明”,宣布撤回研究论文。“那真是一个令人尴尬的时刻,这是我们自找的,”何大一说,“我们的研究生涯大概到了一个低谷期。”
ADARC并不孤独,其他艾滋病研究机构在疫苗研制上虽有进展,但道路依然艰辛。默克研制的一种新疫苗于2004年开始试验,当时被吹得震天响,但三年后结果令人失望:该疫苗不仅不能预防感染,反而似乎增加感染风险。NIH原本在研发相似疫苗,看到默克结果后随即推迟了研究。
“在这些结果被披露后一两年里,研究艾滋病疫苗的科学家们都活在凄凉无望的境地里,”纳贝尔说,“我们怀疑所做的一切,到底哪里出了问题。”
情况不甚明朗
直到2007年早些时候,何大一才洞察到一些可能的答案。休斯顿Tanox生物科技公司开发的一种药物令他非常感兴趣。他对Tanox很熟悉,该公司一位创始人是他朋友,他也是公司科学咨询委员会成员。因此,当公司科学家觉得有点眉目时,何大一认为值得一试。
他飞到休斯顿,听取了一场简要汇报:一种名为“ibalizumab”的新药,似乎能阻止艾滋病毒进入健康细胞。经过对约200名艾滋病患者的前期试验,该药表现出一定效果,但Tanox担心病毒产生耐药性。在晚期患者中,该药几乎能清除血液中90%的病毒,但抑制效果能持续多久无人知晓。Tanox高层希望听取何大一的意见,判断该药是否值得进一步研究。
效果听起来不错,但何大一看到的并不仅仅是抗艾滋药物大军中又多了一员。艾滋病毒感染过程分多步进行,每种抗逆转录药物只能阻遏其中一步。CD4细胞是免疫系统关键组分,Ibalizumab可作用于病毒与健康CD4细胞的关键结合点,从而防止感染。如果Ibalizumab能有效打击被感染患者体内的病毒,那么它或许可用于从源头上预防艾滋病。换句话说,Ibalizumab可能成为一种全新疫苗,绕过了传统上需搞清楚利用免疫系统哪一部分来打击病毒的难题。
何大一等不及报告结束就打电话回实验室,让研究员们立即查阅Ibalizumab相关文献。黄耀星(音译)接到了这个电话,他说:“何博士激动万分。”何大一马上从其他项目组调来两名研究员参与研究,黄耀星是其中之一。苦等近三年后,这个好消息让大家的研究热情重新高涨,ADARC在下东区的两层小楼一片欢欣鼓舞。
现在,ADARC科学家们全身心投入一项工作:彻底弄清Ibalizumab的作用机制及如何控制它。CD4细胞类似于免疫前哨站点,能识别从普通流感病毒到艾滋病毒等各种病原体片段,并为它们打上标记以便其他细胞打击。艾滋病毒一旦结合CD4细胞,便通过一系列复杂步骤进入细胞内。如果Ibalizumab事先结合CD4细胞,就能起到免疫陷阱作用,阻断病毒进入。具体来说,Ibalizumab与CD4细胞受体结合,使病毒无法完成必需的弯曲过程,从而无法进入细胞内部,无法接管细胞的遗传工厂生产更多病毒。
这是一个完美的解决方案,何大一被深深迷住,但问题依然存在:约束CD4细胞或许并非良策。使人体基本防御体系大部分停止运作,意味着患者易受其他传染病威胁。艾滋病人一般会尽力避免陷入这种免疫缺陷境地。当何大一谈起这个想法时,实验室成员提出了上述看法。
仙蒂·凡赛,另一位参与Ibalizumab研究的ADARC研究员,同时也是接待艾滋病患者的临床医生,说:“听到这样的想法,我的第一反应是,他是不是疯了?把抗体放到CD4细胞上?这太可怕了,我们需要CD4细胞。”
但何大一相信,Ibalizumab能作用得更为巧妙。一般说来,CD4细胞就像拥有几个船坞的码头:艾滋病毒占了一个,Ibalizumab占了另外一个,细胞仍有能力对抗其他病原体。“如果说艾滋病毒的粘附位置在CD4细胞的鼻子上,那Ibalizumab则在它的脖子后面,”何大一说,这意味着CD4细胞与Ibalizumab结合并未破坏其病原体标记能力。哈佛大学的沃尔克也说:“他们正尝试做的事情有坚实的科学基础。”
目前,ADARC实验室正在猴子身上进行试验,确定Ibalizumab是否能切断艾滋病毒感染,包括弱化的实验室病毒株和天然毒株,目的是用感染能力最强的病毒考验Ibalizumab抗体。如果它禁不起考验,何大一将立即停止项目,以免研究过于深入。
何大一当然不希望看到这种结果,但他也不幻想像脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗或天花疫苗那样一击制胜、彻底赶走疾病。相反,Ibalizumab只是众多抗艾滋武器中的一种,但可能是最有效的一种。“当我第一次接触到Ibalizumab时,我就觉得可能有成功的希望,”何大一回忆说,“这是我的直觉反应。”
当然,成就科学不能单靠直觉,何大一深知这一点。就像聪明的击球手一样,他希望凭借直觉和专业技能的结合引导他成功。对何大一来说,一击必杀固然精彩,但他需要争取的是一记全垒打。
本文译自《时代》周刊,译者Lineker、quicker。