全球已有5例艾滋病治癒者,攻克艾滋病的方法可複製了?

全球已有5例艾滋病治癒者,攻克艾滋病的方法可複製了?

艾滋病,全稱是“獲得性免疫缺陷綜合徵”(AIDS),它是由艾滋病病毒(HIV)引起的一種嚴重威脅人類健康的傳染病。HIV感染人體後,並不會馬上罹患艾滋病,病毒在人體內複製、直至使人發病有一個過程,因此將他們劃分爲“HIV感染者”和“艾滋病患者”兩個羣體。

近年來,艾滋病被治癒的病例不斷出現,這是不是意味着人類打破了艾滋病的魔咒?治癒方法能被更多的人複製使用嗎?

盤點被宣佈“治癒”的5位艾滋病患者

目前,全世界共有5位艾滋病患者被宣佈“治癒”,分別是“柏林病人”、“倫敦病人”、“杜塞爾多夫病人”、“紐約病人”、“希望之城病人”。

柏林病人:採用骨髓幹細胞移植,已於2020年因癌症復發去世。

艾滋病病毒主要侵犯人體的免疫系統,着重侵害的對象是CD4+T淋巴細胞。與新冠病毒相似,艾滋病毒也需要一個侵入人體細胞的輔助受體——CCR5(可理解爲打開細胞大門的鑰匙)。倘若人體中沒有這把“鑰匙”,艾滋病病毒也就不會像渣男一樣,榨乾了這個細胞,又光鮮亮麗的去尋找下一個新歡。

巧的是,世界上第一例被治癒的艾滋病例,就與CCR5有關。

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他叫蒂莫西·雷·布朗,同時患有白血病和艾滋病。2007年,布朗在德國柏林接受白血病骨髓移植治療後,體內的艾滋病毒也被消滅了。在治療白血病時,布朗首先接受了放射治療以殺死癌細胞和在骨髓中產生癌細胞的幹細胞,然後接受了來自健康捐贈者的骨髓的移植手術,用以產生新的血細胞。

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這位骨髓捐獻者攜帶 CCR5-Δ32的基因突變,導致CCR5缺失。科學家分析,可能正是由於布朗在接受骨髓移植後,也有了這一寶貴的基因突變,使得新生的免疫細胞沒有了能夠與病毒相結合的蛋白質受體。病毒失去了侵入細胞的“鑰匙”來增殖自己,最終被人體徹底清除掉了。

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2020年9月30日,國際艾滋病協會發布聲明,布朗已因癌症復發去世,享年54歲。

倫敦病人:採用骨髓幹細胞移植,2020年3月柳葉刀發文確認。

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2019年著名學術期刊《自然》上發表了一項研究。一位被稱爲“倫敦患者“的HIV感染者,在接受治療淋巴瘤的造血幹細胞移植療法之後,HIV感染進入持續緩解,即使停止服用抗病毒藥物,在之後的18個月裡也沒有發現HIV復發的跡象。隨後,作者將發表於《自然》的“倫敦患者”在CCR5-Δ32造血幹細胞移植後的病情評估從“長期緩解(remission)”改爲“治癒(cure)”。

杜塞爾多夫病人:採用骨髓幹細胞移植,2023年2月Nature發文確認。

2023年2月20日,德國杜塞多夫大學醫院等機構的研究人員在國際頂尖醫學期刊《自然醫學》上發表論文,論文報道了一位53歲的德國男性艾滋病患者在2011年1月被診斷患上了急性髓系白血病,他在2013年2月接受了一位女性捐贈者的CCR5-Δ32幹細胞移植,在移植後9年、停止抗逆轉錄病毒治療的4年裡,表現出對HIV-1的持續抑制。此後,研究團隊即使採用最精確的檢測方法,也未在他體內檢測到HIV-1病毒的存在,大多數專家認爲這種情況可以稱之爲“治癒”。

紐約病人:採用臍帶血幹細胞移植,是目前被“治癒”的艾滋病患者中唯一的女性。

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2022年2月15日,加州大學洛杉磯分校和約翰·霍普金斯大學的研究團隊報告了一個艾滋病治療案例:一名接受臍帶血幹細胞移植治療急性髓細胞白血病的女性艾滋病患者,在停止抗逆轉錄病毒藥物治療後,長達14個月沒有檢測到HIV病毒。

2023年3月16日,威爾康奈爾醫學院等機構的研究人員在Cell期刊發表論文,稱“紐約病人”是目前5位宣佈被“治癒”的艾滋病患者中唯一的女性,且是混血。

希望之城病人:採用骨髓幹細胞移植,迄今爲止實現艾滋病治癒的年紀最大的患者。

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“希望之城病人”是一名男性患者,現年68歲。他在1988年被診斷出感染了HIV-1病毒,此後,又患上了白血病,在2019年接受了CCR5-Δ32骨髓幹細胞移植治療後,停用了抗逆轉錄病毒藥物超過17個月時間,醫生沒有發現任何HIV-1病毒複製的跡象。2022年7月27日,美國希望之城國家癌症中心宣佈其被“治癒”。

2024年2月15日,希望之城的研究人員在《新英格蘭醫學雜誌》(NEJM)發表了論文,報道了“希望之城病人”的治療情況。該患者被認爲已經治癒了白血病,移植治療後至今已5年時間,患者沒有再出現HIV-1感染,並在3年前停止服用用於治療艾滋病的抗逆轉錄病毒藥物。

艾滋病治癒者的治療模式可大量複製嗎?

以上五位艾滋病治癒者,有着很多的相似點。一是他們同被艾滋病和癌症纏身;二是都接受了造血幹細胞移植手術;三是願意捐獻骨髓的人須攜帶CCR5-Δ32的基因突變,即對艾滋病毒有抵抗力。

那麼,以上三個條件在治癒過程中分別佔多少比重呢?下面逐一分析:

① 艾滋病毒感染者更容易患癌症

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艾滋病之所以會置人於死地,就是因爲艾滋病毒會使人的免疫功能失衡。

健康人的免疫功能平衡,身體裡面的腫瘤、癌變細胞能夠及時地被發現、清除,保持我們健康。但對於艾滋病毒感染者來說,由於其免疫功能下降,細胞容易突變,特別是癌變,免疫系統無法控制,所以艾滋病毒感染者比健康人更容易產生腫瘤。

據一項調查顯示,40%以上的艾滋病毒感染者容易患惡性腫瘤,癌症逐漸成爲艾滋患者的主要死因。那麼,是否這些身患艾滋和癌症的病人都能做幹細胞移植手術呢?

② 幹細胞移植手術並非想象中那麼簡單

對於這五個治癒病例,我們可以說是找到了治療艾滋病的靶點,但要想普及到更多人,依然是困難重重。

一是幹細胞移植的安全性問題。病人在進行造血幹細胞移植之前,要進行強度很大的化療,清空原有的骨髓造血系統。這意味着,此時患者的免疫功能幾乎是零,就容易發生各種感染。即便能堅持完成造血幹細胞移植,之後也可能會出現強烈的排斥、感染等現象,甚至造成死亡。

二是幹細胞移植的應用有侷限性。同種異體幹細胞移植需要配型,並且僅限用於合併血液系統腫瘤(各類白血病、多發性骨髓瘤以及惡性淋巴瘤)患者。前面我們提到,有兩位被治癒的艾滋病患者都是患有血液系統腫瘤,他們進行造血幹細胞移植的初衷是爲了治療血液病。還比較幸運的是,他們找到了合適的配型。但是,這真的也很難。

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③ 自帶CCR5-Δ32基因突變的幸運兒太少

人體中共有2萬多個基因,基因是由鹼基組成的。人體有30億個鹼基對(一半來自於父親,一半來自於母親),每一個基因都是由ATCG四種鹼基排列組成,由於生物體本身的複雜性,所以基因的長度並不統一,各有差異。

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在CCR5基因中,如果缺少基因編碼區的32個鹼基,CCR5基因就不能正常編碼蛋白,也就成了所謂的CCR5-Δ32突變。然而,只有來自於父母的純合的CCR5-Δ32突變,才能對抗艾滋病毒。但是,攜帶 CCR5-Δ32的基因突變的人太少了。據相關研究統計,目前只有約1%的高加索人(主要是歐洲人)有這種純合的CCR5-Δ32基因突變。找到這種“幸運兒”,並且人家還願意捐獻骨髓,難度有多大可想而知。

聯合國艾滋病規劃署2023年發佈的報告顯示,2022年,全球有3900萬艾滋病感染者,其中3750萬是成人,150萬是15歲以下兒童。人類要想徹底攻克艾滋病,依然任重而道遠。

參考文獻:

[1] Zhang Z,Fu J,Xu X,etal.Safety and immunological responses to human

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[2] 焦豔梅,楊鴻鴿,王福生.艾滋病功能性治癒研究的進展及挑戰[J].中國艾滋病性病, 2017,23(1):92-93.

[3]菲琳.雙重CCR5基因突變可預防HIV性傳播[J].國外醫學情報,1997,(22):16.

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2022年底,當多數人爲ChatGPT能力感到震撼的同時,Google針對健康醫療產業開發出的大型語言模型Med- PaLM,悄悄成爲第1個通過美國醫學執照﹙USMLE,爲美國實習醫師必須通過的醫師專業考試﹚考試的AI,並在2023年將成績從通過及格線,提高到87%的正確率。

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中國醫藥大學附設醫院研究副院長李光申指出,這已經相當於哈佛醫學院排名前10%學生的水準,「是專科醫師程度。」

中國醫藥大學附設醫院院長周德陽舉例,當他們向不同AI提出「病人眼睛無法向下看是什麼病」的問題時,一般大型語言模型的答案是:這是顱神經的障礙。

「這個答案沒有錯。」他說,但基於Google Med-PaLM 2打造出來的AI回覆更精準:「是第3對腦神經出問題。」

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然而,這也不代表AI可以就此取代醫師。

參與該大型語言模型開發的Google Research傑出科學家暨資深總監科拉多(Greg Corrado)受訪時多次強調「人的參與」(Human in the loop)的必要。直接的說,就是即便現在的生成式AI比過去更強大,仍只能扮演助手,無法獨當一面。

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關鍵就在生成式AI一直以來最被詬病的兩個問題:提供錯誤或不存在的答案,以及不一致的回答。

這類問題如果發生在遊戲裡,玩家要付出的代價,大概就是再花更多時間闖關,甚至,那些胡言亂語還可能被視爲有趣的插曲。然而,在人命關天的健康醫療產業裡,沒有太高的容錯率。

那麼,一個具備專科醫師能力但無法擔任醫師的AI,能爲世界帶來什麼改變?

生成式AI無法取代醫師但可有效提升行政效率

Google Cloud醫療照護全球總監古普塔(Aashima Gupta)指出,目前生成式AI在醫療健康領域的應用,已經看到3個明確發展方向。第1是生命科學相關研究,如縮短新藥開發時程;第2是數位體驗的提升,如利用AI做病人衛教,讓病人更容易找到相對應的診療科別和更具同理心的治療指引等;第3則是提升行政效率,如看診時的病例抄寫、醫護換班的文件交接等。

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這當中,後兩者已有明確進展,並也已經在臺灣落地。

中醫大附醫是亞洲首家導入Google Med-PaLM 2大型語言模型應用的醫學中心。李光申表示,第1步他們會將這個技術用於「客製化癌症治療指引」與「化療問答集」。

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他說明,做爲中部大型醫學中心,他們手上病人的癌症種類既多且雜,碰上少見癌種,要擬定專業治療計劃,往往需要醫護人力大量查找與討論。而有了AI醫療大腦,就可以加速團隊討論效率,也讓他們有能力服務更多病人。

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除了輔助醫師,中國醫藥大學附設醫院主任秘書陳韋成表示,這套AI也可以服務病人。舉例來說,如果化療病人在家突然出現狀況,過去,可能是聯絡個案醫管師或直接到醫院掛號看診,但透過AI,只要在手機App內輸入問題,就有可能立刻得到解答。

這些應用都還只是開始。科拉多提到,最初他們對生成式AI在健康醫療產業的想像,是可以協助醫師診斷,如回答「肺炎初期症狀爲何?」這類問題。然而,在提供醫護人員實際試用後卻發現,他們更期待AI能提供協助的,其實是行政文書相關工作。

古普塔表示,有統計數據指出,平均每1個小時的臨牀診療,後續醫護人員要花上2個小時處理文書等後勤作業。這代表,AI若能代勞,就可以大大釋放醫護人員的時間,讓他們有更多時間投注在病人照護,也有助於緩解醫護人才荒。

這樣的應用看似平凡,卻是醫護人員真正想要和需要的。

這也說明了,爲什麼科拉多會說:最好的應用還沒出現。

現階段醫療領域生成式AI的突破,更多是技術上的成熟,不僅讓AI更接近專業醫師所具備的知識,也創造出更直覺的人機互動介面。

但科拉多認爲,現階段更重要的,應該是讓醫護與病患實際去了解和使用這項科技,進而探索出更多可能。

做爲一名科學家,科拉多表示,最驚喜的時刻,就是發現自己是錯的,他說:「人的想像有極限,科技也許沒有。」生成式AI未來將如何顛覆醫療產業,他沒有答案,但他相信,更好的應用,一定還在想像之外。

※更多精彩報導,詳見《商業週刊》網站。

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