抗逆转录病毒药物的发现与发展

三十多年来,NIAID促进了抗逆转录病毒疗法的发展,将艾滋病毒感染从几乎一致的致命感染转变为可控制的慢性疾病。20世纪80年代,艾滋病确诊后的平均预期寿命约为一年。如今,随着艾滋病毒感染早期开始联合抗逆转录病毒药物治疗,艾滋病毒感染者的寿命有望接近正常。 观看NIAID主任Anthony S.Fauci医学博士对HIV治疗进展的反思。

NIAID在抗逆转录病毒药物发现和开发过程的许多阶段发挥了作用。由于对现有药物产生耐药性以及与一些现有药物相关的不良副作用,寻找新药仍然是一个优先事项。NIAID支持基础研究,以确定防止艾滋病毒在体内感染和复制的新战略,并支持临床前研究,以制定可在人体试验的抗逆转录病毒药物。

NIAID也有助于推进临床药物开发。NIAID今天支持世界上最大的HIV治疗临床试验单位网络,包括全球HIV/AIDS和其他感染临床治疗先进组织(ACTG)、全球HIV试验战略倡议国际网络(INSIGHT)、,以及国际母婴青少年艾滋病临床试验(IMPAACT)网络了解更多有关儿童艾滋病毒治疗研究的信息。

除了药物发现,NIAID支持的研究还通过减少所需药片数量、减少副作用和确定最佳药物组合,为优化抗逆转录病毒治疗做出了贡献。NIAID支持的研究也提供了明确的科学证据,支持当前的建议,即所有确诊为艾滋病毒感染者立即开始治疗。阅读更多关于开始并坚持抗病毒治疗.

AZT:第一种治疗HIV感染的药物

美国国立卫生院国家癌症研究所(NCI)资助的科学家于1964年首次开发出叠氮胸苷(AZT)作为一种潜在的癌症治疗方法。AZT被证明对癌症无效,并被搁置,但在20世纪80年代,它被纳入NCI筛查项目,以确定治疗艾滋病毒/艾滋病的药物。在实验室中,AZT在不损害正常细胞的情况下抑制HIV复制,英国制药公司Burroughs Wellcome资助了一项临床试验,以评估该药物对艾滋病患者的疗效。单独使用AZT可以减少死亡和机会性感染,尽管有严重的副作用。1987年3月,AZT成为第一种获得美国食品和药物管理局批准用于治疗艾滋病的药物。AZT,也称为齐多夫定,属于一类被称为核苷逆转录酶抑制剂(NRTIs)的药物。

1987年成立的ACTG很快就开始了基于这一发现的工作。ACTG 016临床试验确定AZT的治疗剂量较低,有助于减少药物的一些严重副作用。这项关键的ACTG 019试验调查了在艾滋病毒感染发展为艾滋病之前让艾滋病毒感染者服用AZT是否有益。ACTG 019显示,AZT有效地延缓了无症状HIV感染者的艾滋病发病,标志着首次证明了HIV感染的治疗方法。

加快抗逆转录病毒药物开发

NIAID支持的国家合作药物发现小组艾滋病治疗方案(NCDDG-AIDS)成立于艾滋病毒/艾滋病大流行的早期,为学术界、工业界和政府的科学家提供了一个框架,以合作开展与新药鉴定和开发相关的研究。NIAID支持的研究人员开发了细胞培养和生物化学测试系统,使研究人员能够更容易地筛选候选药物,NIAID还在临床前测试动物模型的开发中发挥了关键作用。

20世纪90年代初,其他NRTI药物获得了FDA的批准。AZT和其他NRTIs的发展表明治疗HIV是可能的,这些药物为发现和开发新一代抗逆转录病毒药物铺平了道路。

虽然最早的抗逆转录病毒药物是在临床上获得许多艾滋病毒诊断之前开发的,但实验室测试的发展,以测量病毒载量和CD4+细胞计数,大大加快了药物开发的进展。病毒载量描述血液中艾滋病毒的数量。通常,病毒载量越高,CD4+细胞计数下降得越快,这是免疫系统工作情况的一个指标。这些进展使研究人员能够利用实验室测试结果,特别是病毒载量测量,来评估研究用抗逆转录病毒药物的效果。这种方法要求药物试验持续大约6个月,而仅仅依赖临床指标,如进展到艾滋病或死亡,通常需要持续数年才能得出结果。

联合治疗的前景

单一药物治疗方案的局限性很快变得明显。艾滋病毒复制速度很快,每次复制都容易出错。这些错误或突变会导致病毒发生微小变化。带有突变的HIV变体可以快速进化,从而产生抗逆转录病毒药物的耐药性。一些单独服用AZT的患者在几天内出现耐药性。因此,科学家们测试了联合用药是否会使病毒很难同时对所有药物产生耐药性。

20世纪90年代初,NIAID资助的一项关于AZT与另一种NRTI药物双脱氧胞苷(ddC)或扎西他滨联合使用的研究数据表明,这种双药疗法比单独使用AZT更有效,这给联合治疗艾滋病毒/艾滋病带来了希望。

1995年公布的ACTG 175试验结果表明,两种药物组合在预防CD4+细胞计数下降或死亡方面优于单独的AZT。该试验还表明,抗逆转录病毒治疗降低了无症状、中期疾病患者的死亡风险。 

大约在同一时间,另一项由NIAID支持的名为CPCRA 007的试验对晚期HIV患者的联合治疗进行了评估,其中大多数患者此前曾接受过AZT治疗。这项研究是由NIAID支持的Terry Beirn社区艾滋病临床研究项目(CPRCA)进行的,该项目是一个由社区卫生保健提供者组成的网络,他们将科学研究纳入初级保健,后来成为INSIGHT网络的一部分。

CPCRA研究人员发现,在该患者组中,两种药物治疗在减缓疾病进展或死亡方面没有比单独使用AZT显著的益处。然而,在之前很少或没有使用AZT的CPCRA 007参与者中,联合治疗比单独使用AZT更有效。

ACTG 175和CPCRA 007以及其他研究的结果表明,以前的抗逆转录病毒治疗经验可以深刻影响某些治疗的效果,强调了在使用抗逆转录酶病毒药物时仔细规划的重要性。

三重药物治疗对HIV的持久抑制作用

虽然两种NRTI疗法对许多艾滋病毒感染者的疗效优于单药疗法,但其持续时间有限。1996年取得了一项重大进展,研究人员发现,三重药物疗法可以将HIV复制抑制到最低水平,同时对耐药性的形成形成了很高的遗传障碍。

三种药物治疗(也称为高活性抗逆转录病毒治疗或HAART)的可能性和成功部分归功于一种新的抗逆转录酶病毒药物类别——蛋白酶抑制剂的出现。1995年12月,萨奎那韦成为第一个获得FDA批准的蛋白酶抑制剂。1996年,NIAID赞助的一项试验结果表明,沙奎那韦、ddC和AZT的三药方案比ddC和AZ的两药方案更有效。

ACTG 320是证明三种药物治疗有效性的关键研究之一,也得到了NIAID的支持。这项研究发现,蛋白酶抑制剂indinavir和两种NRTI的三种药物联合使用可在一年内将之前接受单药治疗的患者的病毒载量降至极低水平。ACTG 320还表明,在切换治疗时添加至少两种新药比添加一种新药更有效。

HAART结合了至少两种不同类别的药物,许多患者的血液中艾滋病毒含量下降到无法检测到的水平。但尽管HAART可以挽救生命,但早期的治疗方案还远远不够完美。副作用很重,每天的剂量也很复杂。某些药物必须在一天中不同的时间间隔内联合服用,有些药物有食物,有些药物没有食物。这种复杂性使得人们很难长期坚持这些治疗方案。

识别新型抗逆转录病毒药物

为了解决抗逆转录病毒疗法的复杂性、药物毒性和耐药性问题,NIAID支持针对新配方和药物开发的研究,这些药物通过不同的机制发挥作用,并针对HIV复制过程目前,已有30多种抗逆转录病毒药物可供使用,包括几种固定剂量组合,在一片片剂中含有来自一种或多种药物类别的两种或两种以上药物。今天,许多人通过每天只吃一粒药丸来控制艾滋病毒。 访问20世纪90年代和今天抗逆转录病毒治疗对比信息图

20世纪90年代中期,出现了另一类新的抗逆转录病毒药物,称为非核苷逆转录酶抑制剂(NNRTI)。因为它们比蛋白酶抑制剂更便宜、更容易生产,它们有助于在资源有限的环境中扩大抗逆转录病毒治疗的规模。

确定新的药物靶点在发现和开发新的抗逆转录病毒药物类别方面发挥了关键作用。例如,自20世纪80年代以来,科学家就知道一种叫做CD4的分子是免疫细胞上艾滋病毒的主要受体。20世纪90年代中期,NIAID科学家报告发现了一种称为CXCR4的共受体,这种共受体是某些HIV毒株进入免疫细胞所必需的。这一发现启发了研究人员寻找其他共受体。包括NIAID科学家在内的许多研究小组确定,一种叫做CCR5的不同受体实际上是HIV感染免疫细胞的主要共受体。这项工作为CCR5阻断药物马拉韦罗的开发奠定了基础,该药物于2007年获得美国食品药品监督管理局的批准。

2007年,FDA批准了整合酶抑制剂raltegravir,出现了另一类主要抗逆转录病毒药物。Raltegavir很快成为联合抗逆转录病毒治疗的重要成分,但HIV可以通过几种途径产生耐药性。对raltegavir耐药的HIV变体也可能对另一种第一代整合酶抑制剂elvitegravir耐药。

2013年获得FDA批准的Dolutegravir是第二代整合酶抑制剂,似乎对HIV耐药性的发展具有很高的障碍。在临床试验中,多卢替格拉韦对以前没有接受过艾滋病毒治疗的艾滋病毒感染者和有治疗经验的人都有效,包括对第一代整合酶抑制剂无效的人。dolutegravir的其他优点包括方便的每日一次给药、良好的安全性和相对较低的生产成本。Dolutegravir现在已被纳入美国卫生和公众服务部医疗实践指南建议的两种针对成人艾滋病毒感染者的一线治疗方案中,并且最近被添加到世界卫生组织指南中,作为成人的替代一线治疗剂。

NIAID继续支持开发新的抗逆转录病毒药物和改进艾滋病毒治疗的新工具的工作,例如可作为日常抗逆转录酶病毒治疗替代品的长效疗法。了解有关的更多信息HIV治疗研究的未来方向.

有关FDA批准的抗逆转录病毒药物的更多信息,请参阅艾滋病信息药物数据库。

查看艾滋病信息显示HIV药物批准时间表的信息图。

下载抗HIV-1药物的PDF参考指南.

内容上次审查时间