人类免疫缺陷病毒感染早期启动抗逆转录病毒治疗的意义

Abstract

人类免疫缺陷病毒（HIV）感染者如在感染早期未及时诊断和治疗，HIV将在体内持续复制，损害免疫系统。目前，越来越多的指南建议HIV感染者应尽早启动抗逆转录病毒治疗（ART），尤其是急性HIV感染者。早发现并在感染早期开始ART可以限制病毒储存库的规模，改善免疫细胞功能。从社会层面而言，感染早期的患者通过启动ART达到病毒抑制状态，可以减少HIV的传播机会，降低获得性免疫缺陷综合征（AIDS）的发病率，进而减少与AIDS相关的卫生支出。但HIV感染早期诊断及治疗存在个人因素和社会因素等方面的问题，阻碍了早期治疗的实施和开展。尽早启动ART，联合其他治疗策略，有可能真正实现功能性治愈。

人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）;抗逆转录病毒治疗（antiretroviral therapy，ART）;免疫球蛋白M（immunoglobulin M，IgM）;聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）;获得性免疫缺陷综合征（acquired immunodeficiency syndrome，AIDS）;

1985年，澳大利亚Cooper等 ^[1] 报道了12例在6个月内发生血清学转换的HIV感染者，并首次描述了急性HIV感染的症状。从此，人们开始认识到HIV疾病进展过程中存在感染早期这一特殊阶段。HIV感染者如在早期阶段未能及时诊断及治疗，将迅速进入无症状期。由于HIV病毒持续复制，免疫系统出现损伤，CD4 ⁺T细胞数逐渐下降。在HIV感染早期启动ART能抑制病毒复制、缩小储存库、改善免疫功能及降低传播风险，进而降低发病率并减少相关医疗卫生支出。目前，HIV感染早期的诊断、治疗及公共卫生管理逐渐成为研究热点，但针对这一领域目前仍然存在诸多挑战。本文就HIV感染的早期发现及治疗作一综述，以期为HIV功能性治愈策略的综合设计提供参考。

HIV感染早期的诊断

HIV感染患者的早期诊断是启动ART的前提。HIV感染早期定义为从获得HIV到建立慢性感染的阶段。HIV感染早期包括隐蔽期（血浆中检测不到HIV RNA）、急性HIV感染期（血浆中可检测到HIV RNA，但没有抗体反应）和近期感染（通过敏感的诊断分析可检测到HIV抗体，但免疫反应不完全） ^[2] 。HIV感染早期持续3~6个月。

患者感染HIV后，病毒首先在黏膜局部复制，然后转移到引流淋巴结进一步扩增，继而进入外周血。感染的初始阶段到血浆中可检测到HIV RNA前为隐蔽期，持续 10 d左右。隐蔽期后，血浆中的病毒载量呈指数级增长，并在感染后的 21~28 d达到峰值，此时患者还可能出现发热、淋巴结肿大等症状。部分急性期患者可能出现神经系统症状，如无菌性脑膜炎、面神经麻痹等 ^[3] 。当感染者血浆中HIV载量达到稳定状态时，即标志HIV感染早期的结束。此时的病毒载量水平称为“病毒调定点”（viral set point），该值可用于预测HIV感染的进展及传播风险 ^{[ 4- 5]} 。Fiebig等 ^[6] 根据HIV RNA、p24抗原、HIV IgM抗体和血浆蛋白质印迹法逐渐检测出阳性的顺序，将HIV感染从隐蔽期结束之时到早期慢性感染分为六个阶段，该分期常应用于科学研究中。FiebigⅠ期仅HIV RNA检测阳性，可通过PCR或其他核酸扩增技术检出。HIV RNA出现后的 5~7 d，p24抗原可通过“第四代抗原-抗体组合”分析检出，标志着FiebigⅡ期的开始，但此期可能因为与抗原相当量的p24抗体出现，形成免疫复合物而出现假阴性结果 ^[3] 。Fiebig Ⅲ期约开始于感染后3周，临床可检测到HIV IgM抗体。Fiebig Ⅳ期蛋白质印迹法检测结果开始逐渐从不确定变为阳性，Fiebig Ⅴ期p31抗原阴性，Fiebig Ⅵ期p31抗原转阳。

根据我国国家卫生健康委员会发布的《艾滋病和艾滋病病毒感染诊断》 ^[7] ，15岁及以上HIV感染者符合下列一项即可诊断HIV感染早期：①3~6个月内有流行病学史和/或急性HIV感染综合征和/或持续性全身性淋巴腺病；②抗体筛查试验无反应，两次核酸检测均为阳性；③一年内出现HIV血清抗体转阳。15岁以下儿童HIV感染早期的诊断需根据CD4 ⁺T细胞数和相关临床表现来进行 ^[7] 。流行病学史是诊断HIV早期感染的重要参考，如近期高风险性行为和静脉注射毒品史。此外，还应结合临床症状及实验室检查结果进行综合判定。高风险人群接受定期筛查和自愿咨询检测有助于发现HIV感染早期患者 ^[8] 。

HIV感染早期治疗的优势

HIV感染早期治疗是指在HIV感染早期即启动ART ^{[ 9- 11]} 。缩短诊断到治疗的时间在早期治疗中十分关键。目前研究证实，在HIV检测、诊断当日启动ART对抑制HIV有益 ^[12] 。早在2006年，Hecht等 ^[9] 进行了一项多中心观察性研究，该研究入组了395例6个月内发生血清学转换的HIV感染者，其中58例接受ART至少12周，随后停止治疗。该研究结果显示，血清学转换后2周内启动ART者终止治疗24周时的病毒载量及CD4 ⁺T细胞数较未治疗者明显改善。此后，有关感染早期启动ART的研究层出不穷。对个体而言，感染早期启动ART能部分改善HIV感染的替代标志物 （如HIV RNA和CD4 ⁺T细胞数）。对社会而言，早期ART可以减小传播风险，从而降低AIDS的发病率和减少相关医疗卫生支出。

抑制病毒复制和缩小病毒储存库

HIV感染早期启动ART可以抑制HIV复制，从而限制病毒储存库的大小 ^{[ 13- 15]} 。有研究表明，在FiebigⅠ~Ⅲ期启动ART，患者外周血、淋巴结及肠道组织中的HIV RNA可降低至检测下限 ^[16] 。Ajibola等 ^[17] 招募了40例出生后1周内即开始ART的HIV感染婴儿，对照组为出生后 30~365 d启动ART的HIV感染婴儿；在第84周对外周血单个核细胞的HIV DNA进行定量评估发现，出生后1周内即开始ART的患儿外周血单个核细胞中DNA中位数小于对照组（分别为40.8和981.4拷贝数/10 ⁶细胞）。可见出生后1周内启动ART患儿的病毒储存库较小。西班牙研究者回顾性研究了23例围产期HIV感染的婴幼儿，发现出生后12周内开始接受ART者病毒储存库的大小是12周之后开始治疗者的17%，可见早期ART可以显著减小病毒储存库 ^[18] 。南非研究者对早期治疗的儿童进行前瞻性研究结果显示，开始接受ART时儿童的年龄越小，细胞相关HIV DNA水平越低，且储存库的大小也可预测随后的病毒载量是否反弹 ^[19] 。但也有研究显示，在对母婴传播进行有效预防的情况下，早期启动ART与储存库的大小存在关联证据不足 ^[20] 。在成人群体中，Ananworanich等 ^{[ 21- 22]} 发起的RV217、RV254/SEARCH010研究招募了FiebigⅠ~Ⅳ期的HIV早期感染患者（大多为感染2周内），结果发现启动ART可显著改变病毒动力学轨迹，从病毒血症出现第12天开始，病毒载量平均值未治疗组是治疗组的2.7倍，到第120天差距扩大到1148倍；而未启动ART的FiebigⅠ~Ⅱ患者的病毒载量峰值也更高；未治疗组与治疗组的外周血单个核细胞HIV DNA水平在启动ART前2周即存在差异，并且随着时间的推移差异增加，在启动ART 2周时，HIV DNA未治疗组是治疗组的20倍，到3年时达到316倍。在FiebigⅠ期年轻女性队列中也发现，立即开始ART不仅可以抑制病毒复制，还阻碍了抗体的生成 ^[8] 。另一项研究显示，HIV感染早期患者中的HIV储存库细胞可在精液中存在，并逐渐分化，其储存库的规模大小与血浆趋化因子γ干扰素诱导蛋白10水平有关。早期治疗可以清除病毒和受感染的细胞，减小早期感染期间的传播风险 ^[23] 。

在血浆HIV RNA达峰后不久，脑脊液中HIV RNA水平也随之达到峰值，并在接下来的几个月里可以检测到独特病毒变异体。如果未开始ART，这些变异体可以在中枢神经系统中进行独立进化 ^[24] 。Handoko等 ^[25] 发现，尽管未经治疗的急性HIV感染患者脑脊液中HIV RNA水平很高，但在HIV感染早期开始治疗的前两年中脑脊液HIV逃逸率非常低。因此与慢性感染期间的治疗相比，感染早期开始ART可能会促进HIV在中枢神经系统内的控制。

此外，治疗后控制者的生存状态在相当程度上说明了HIV感染早期开始ART的优势。Violari等 ^[26] 报道了1例围产期感染HIV的患儿，该患儿出生后32 d时HIV DNA PCR结果呈阳性；出生后 39 d时，HIV RNA超过750 000拷贝数/mL（检测上限），由此确认感染并于出生后 70 d被纳入到儿童早期ART试验（CHER）；当根据试验方案停止治疗时，病毒载量降至20拷贝数/mL以下。此后，该患儿病毒载量在无ART的情况下持续8.75年低于检测值下限，同时具有正常CD4/CD 8 T细胞比值和良好的免疫反应能力 ^[26] 。VISCONTI研究报道了14例HIV感染者，在感染早期开始的ART中断后数年内，其病毒血症仍然保持在可控水平 ^[10] 。

改善免疫功能及免疫水平

HIV引起免疫损害的特征为CD4 ⁺T细胞的破坏。随着患者外周血中CD4 ⁺T细胞数减少，与HIV相关的并发症和病死率也会增加 ^[27] 。急性HIV感染后较早启动ART，可能使免疫重建至正常或接近正常的CD4 ⁺T细胞水平 ^[28] 。

一项前瞻性队列研究显示，在102例早期感染且接受ART的患者中，有99例（97%）达到了病毒学抑制，治疗中位时间为11.1周；与未经治疗的历史对照受试者相比，接受ART患者的CD4 ⁺T细胞数增加，12个月时由基线的484个/μL增加至平均702个/μL，并在60个月内呈上升趋势 ^[29] 。另一项前瞻性观察队列研究显示，在HIV感染4个月内开始ART的患者中，约64%患者的CD4 ⁺T细胞数增加至900个/μL及以上；而在HIV感染4个月后开始ART的患者中，仅34%患者CD4 ⁺T细胞增加至同水平。启动治疗时基线CD4 ⁺T细胞数超过500/μL患者的CD4 ⁺T细胞数增加至900/μL及以上的可能性更大且时间更短。尽管感染4个月内接受治疗者在启动ART时的CD4 ⁺T细胞平均数高于ART启动更晚治疗者，但多变量分析结果显示，更早以及在CD4 ⁺T细胞数更高时启动ART均为CD4 ⁺T细胞数恢复的独立预测因素 ^[28] 。此外，小样本的纵向队列研究结果表明，尽管受试者在慢性感染期间接受ART并已达病毒抑制，但CD4 ⁺T细胞数明显低于在病毒血症达峰前的感染早期就接受治疗的患者 ^[30] 。

此外，急性HIV感染期且接受治疗的患者中，可观察到病毒特异性细胞毒性T淋巴细胞增加及辅助性T细胞持续应答 ^{[ 31- 32]} 。患者在感染早期可出现B淋巴细胞功能障碍，而ART可以改善B淋巴细胞的分化状态，将细胞凋亡减少到与健康个体相当的水平，并一定程度上恢复B淋巴细胞对T淋巴细胞依赖性活化的反应能力 ^[33] 。在长期ART儿童和青少年中，早期ART与更高的初始CD8 ⁺T细胞占比有关 ^[34] 。早期ART还有助于维持肠道内HIV反应性记忆B细胞以及滤泡辅助性T细胞，而这些细胞在开发有效的、广泛中和的抗体方面起着关键作用 ^[35] 。

减小传播风险

早期HIV感染的患者具有较高的HIV RNA水平和较大的病毒传播风险 ^{[ 36- 37]} 。ART不仅对感染个体有临床价值，而且可以大大减小传播他人的风险。在HIV感染早期即启动ART可以极大地改变感染早期患者病毒载量的增长轨迹，这可能有利于降低传播力以及增强个体对未来AIDS缓解策略的应答 ^[21] 。一项在曼谷的男男性行为者中的研究证实，在感染HIV后的第一年（即传播水平最高时）靶向检测急性HIV感染并启动早期ART可使病毒传播减少89% ^[38] 。在早期ART开始后，向伴侣披露HIV感染及获得更全面的社会支持可能也有助于更好地控制HIV的流行 ^[39] 。van der Elst等 ^[40] 建立了一个基础理论框架，提出了急性或早期HIV感染患者应该解决三个重要需求：一是需要更好地理解急性或早期HIV感染并接受自己的状态；二是需要制定健康的策略并适应急性或早期HIV感染状态的现实；三是需要通过启动ART、坚持安全性行为和披露健康状态来保护自己和他人。

HIV感染早期治疗面临的问题

目前，早期识别HIV感染者并尽早启动ART仍然存在一定困难。早期感染期间患者出现的症状无特异性、持续时间短，不治疗也会自行缓解，许多感染者也可能无症状 ^{[ 5， 41]} 。另外，由于病史涉及个人敏感问题、难以披露 ^[41] ，早期诊断存在一定程度的困难，需要通过医患双方的良好沟通从而有效获取病史。有研究表明，检测存在的障碍包括个人因素（认为自己健康状况良好，害怕阳性结果或否认）、社会和结构性因素（医疗机构和家庭对HIV的污名化，缺乏关于免费HIV检测的信息，等待检测时间长等）。因此，在社会层面上鼓励高风险人群积极检测对于推动患者早期发现具有非常重要的意义。此外，检测HIV感染早期最可靠的方法仍然是核酸检测，目前已有研究证实核酸检测与“第四代抗原-抗体组合”的检测手段组合后能够提升诊断效能，但这些高成本检测限制了其在发展中国家及资源有限地区广泛实施 ^[42] 。因此需要开发有效、经济、快速的诊断检测手段，并应用于高风险人群中，从而提高筛查和确诊率 ^[43] 。

早期治疗存在的困难包括个人因素（认为HIV感染是不治之症、治疗复杂）、社会因素（HIV和同性恋的污名化）以及治疗高费用 ^[44] 。医疗保险的覆盖程度、个人和家庭经济水平也会影响感染者启动ART的意愿 ^[45] 。因此，为了促进ART的快速启动，医疗机构应以患者为中心，除了常规护理和治疗外，还应该提供必要的心理和医学咨询；针对低收入群体，需要提供更多的社会援助和帮扶措施。

尽管患者接受了ART，但因为病毒储存库持续存在，ART中断后往往发生病毒载量反弹 ^[46] 。即使是在FiebigⅠ期时启动ART，或者经过治疗后患者血液和组织中HIV RNA水平已降至检测限以下，在中断ART后病毒载量仍有可能出现反弹，因此目前不推荐中断ART。Buzon等 ^[49] 通过对9例在HIV感染早期即启动ART并且持续10年以上的患者资料进行研究，发现早期治疗加速了受感染CD4 ⁺T细胞的衰老，且长期治疗后可检测到的HIV残留水平非常低。但在感染早期启动长期ART仍不能完全消除HIV ^[49] ，这部分病毒主要潜伏于中央记忆T细胞中 ^[50] 。目前还没有公认的、人体内HIV持久性的最佳测量方法，因为目前脑脊液或血液中的标志物仅为大脑或脑膜组织深处潜在储存库或低水平复制位点的替代物 ^[24] 。另外，在标本有限的儿童研究中还需要更有效的方法来准确量化储存库 ^[51] 。在南非开展的一项横断面研究显示，尽管接受ART的时间相对较早，但在围产期获得性AIDS的青少年中，多系统慢性损害的负担很重 ^[52] 。坚持终身ART对儿童来说是一项挑战。早期感染期间即启动ART带来的HIV储存库缩小对临床结局的影响目前尚不清楚 ^[22] 。有研究者提出，缩小HIV感染细胞的储存库，患者更有可能通过未来的HIV治愈干预措施达到无需持续ART即可缓解的状态 ^{[ 53- 54]} 。所以在ART的同时，可能需要联合其他策略来控制或根除HIV ^[47] 。

综上所述，HIV感染早期患者及时启动ART，对个人及社会均有较大的裨益。然而，目前启动ART后仍需要终身治疗且定期监测，给HIV感染者尤其是围产期感染者带来很大的风险和挑战。针对HIV的治疗，下一步的研究重点是在尽早启动ART的基础上联合其他治疗策略，如基因编辑清除储存库策略、激活-杀灭策略、阻断-沉默策略、中和抗体策略等 ^{[ 55- 56]} ，从而实现功能性治愈。

COMPETING INTERESTS

所有作者均声明不存在利益冲突

Funding Statement

上海市“科技创新行动计划”医学创新研究专项（20MC1920100）；上海市公共卫生体系建设三年行动计划（2020—2022年）重点学科建设（GWV-10.1-XK02）